Prinsip pemisahan ion

Kolom resin pemisah ion telah digunakan pada beberapa tahun sebelumnya untuk memisahkan sejumlah anion dan kation satu sama lainnya. Anorganik kation dipisahkan pada kolom resin pemisah kation, sementara anorganik anion dipisahkan pada kolom resin pemisah anion. Pada Gambar 1, memperlihatkan tipe resin yang paling sering digunakan sebagai isian dalam kolom.

 

Gambar 1. Dua tipe resin yang kebanyakan dipakai dalam kromatografi ion.

Semisal akan memisahkan ion Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺ dan Ca²⁺ dalam sample. Terlebih dahulu sebuah larutan (misal: larutan asam lemah atau kuat) sebagai eluen atau fase gerak (mobile phase) dialirkan pada sebuah kolom yang berfungsi sebagai fase diam (stationary phase) yang bersisi resin kation. Kemudian sebuah sampel yang berisi kelima kation di atas diinjekkan ke dalam kolom tersebut. Kation-kation di atas akan diikat oleh resin di dalam kolom dengan bantuan kondisi eluen. Kejadian ini bisa divisualkan sebagai berikut :
Resin-SO₃^-H⁺ + Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ ↔ Resin-SO₃^-Na⁺, NH₄⁺, K⁺, Mg²⁺, Ca²⁺ + H⁺
Karena kelima kation ini mempunyai afinitas elektron yang berbeda satu sama lain, sehingga selektivitas dan waktu munculnya (sebagai puncak) pun akan berbeda. Istilah yang tepat untuk kasus ini adalah mempunyai waktu retensi (tR = retention time) yang berbeda. Faktor lain adalah adanya komposisi eluen kompleks seperti eluen HF, HCl, HBr, HI HSCN dan H₂SO₄, dll, yang bisa juga mempengaruhi waktu retensi munculnya puncak dari ion/logam yang ada, sehingga ketika menggunakan jenis eluen di atas, ada kemungkinan selektivitas terhadap ion yang diamati akan berbeda. Pada Gambar 2 memperlihatkan sebuah kromatogram yang menunjukkan adanya puncak (peak) dari kelima kation yang terpisahkan/terdeteksi.

 

 Gambar 2. Kromatogram untuk pemisahan ion bermuatan positif (kation). Kondisi analisis ; Eluen : larutan asam kuat sulfosalicylic. Kolom pemisah : Super IC-Cation (150 x 4.6 mm i.d., Tosoh, Japan). Ion (konsentrasi, mM) : 1=Na⁺ (0.2), 2=NH₄+ (0.2), 3=K⁺ (0.2), 4=Mg²⁺ (0.2), 5=Ca²⁺ (0.2).