Méthodes de détection en chromatographie ionique : un aperçu complet

28 sept. 2026

Article

La chromatographie ionique (CI) est une technique analytique puissante utilisée pour séparer et quantifier les espèces ioniques dans diverses matrices d'échantillons. Le choix de la méthode de détection dépend du ou des analytes d'intérêt et est essentiel pour obtenir une sensibilité et une sélectivité élevées. Cet article explore les principes fondamentaux des principales techniques de détection en CI, notamment la détection par conductivité avec ou sans suppression, la détection UV/VIS, la détection ampérométrique et les techniques couplées telles que la spectrométrie de masse (MS) et la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS). La compréhension de ces techniques aide les utilisateurs de la CI à choisir le système de détection le plus approprié pour des applications spécifiques.

Cet article aborde les thèmes suivants :

Quelles sont les méthodes de détection utilisées en chromatographie ionique ?
Détection de la conductivité
Détection de la conductivité avec suppression
Détection UV/VIS
Détection ampérométrique
Techniques combinées
Quand utilise-t-on telle ou telle méthode de détection ?

Quelles sont les méthodes de détection utilisées en chromatographie ionique ?

La chromatographie ionique s'appuie sur de nombreuses méthodes de détection pour identifier et quantifier efficacement les analytes. Parmi les techniques de détection les plus couramment utilisées, on peut citer ([1–6]) :

Détection de la conductivité : Il s'agit de la méthode de détection la plus universelle et la plus répandue en chromatographie ionique (CI), adaptée à des analytes tels que les anions, les acides organiques, les cations ou les amines. Afin d'obtenir une sensibilité accrue, la détection par conductivité est souvent associée à une suppression visant à réduire la conductivité de fond provenant de la phase mobile (éluant).
Détection UV/VIS : Idéal pour les analytes dont les chromophores absorbent la lumière ultraviolette ou visible, tels que les nitrites ou les nitrates. Pour les analytes non absorbants, il est possible de recourir à une dérivatisation pré- ou post-colonne.
Détection ampérométrique : Convient particulièrement aux composés électroactifs tels que les glucides et les phénols.
Techniques combinées (ESI-MS, ESI-MS/MS et ICP-MS): Ces méthodes offrent une spécificité et une sensibilité accrues, notamment pour l'analyse des traces et la spéciation des éléments.

Chaque technique présente des avantages et des limites spécifiques, qui sont examinés en détail dans les sections suivantes.

Détection de la conductivité

La détection par conductivité mesure la variation de la conductivité électrique lorsque des ions traversent le détecteur. Lorsqu'un analyte est élué de la colonne de séparation, il modifie la conductivité de la phase mobile, ce qui génère un signal mesurable. [7].

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L'éluant — la phase mobile qui transporte l'échantillon et ses ions — s'écoule à travers une colonne de séparation dans le système de chromatographie ionique.
Dans la colonne de séparation, les analytes sont séparés (par échange d'anions ou de cations) et pénètrent, en fonction du temps, dans la cellule de conductivité. La cellule de conductivité contient deux électrodes entre lesquelles est appliquée une faible tension.
La présence d'ions dans l'éluant influence la conductivité de la cellule. Les ions augmentent la conductivité électrique de l’éluant, ce qui entraîne des variations du courant électrique traversant la cellule.
Les variations de conductivité électrique sont converties en signaux électriques. Ces signaux sont généralement amplifiés puis transmis à un système d’acquisition de données en vue d’un traitement et d’une analyse ultérieurs.
La réponse du détecteur est étalonnée à l’aide d’étalons connus afin d’établir une relation entre le signal généré et la concentration des ions de l’analyte. Cet étalonnage permet de quantifier les ions de l’analyte présents dans l’échantillon.

Limites et défis de la détection par conductivité :

Faible sensibilité pour les espèces faiblement ionisées
La conductivité de fond provenant de l'éluant peut interférer avec les mesures (ce phénomène peut être atténué par la suppression)
Moins adapté aux échantillons à matrice organique ou complexe présentant une faible conductivité

OMNIS IC S COND/MSM/PP/CH

2.1050.0020

L'OMNIS IC S COND/MSM/PP/CH est l'appareil d'entrée dans l'univers OMNIS IC avec introduction d'échantillon de base et suppression chimique. Dans la variante disponible à la vente, il est préinstallé, prêt à être utilisé avec une OMNIS High-Pressure Pump Unit, une OMNIS Actuator Unit, une OMNIS Conductivity Detector Unit, une OMNIS MSM Unit et une OMNIS Peristaltic Pump Unit à deux canaux. Il dispose d'une porte transparente pour faciliter l'accès et d'un Reagent Organizer.Il est équipé d'une OMNIS Column Holder Unit dotée de la technologie intelligente de puce de colonne. Une pompe péristaltique et une vanne à port 6/2 sont intégrées pour le transport des échantillons et l'injection. Les 3 emplacements libres sur l'unité offrent une grande flexibilité pour mettre le système à niveau, notamment avec une OMNIS Dosing Drive Unit, une OMNIS MISP Unit, une OMNIS Degasser Unit ou une OMNIS MCS Unit pour la suppression séquentielle.L'appareil OMNIS IC est prévu pour être placé sur un autosampler. Il est possible d'ajouter un OMNIS IC Autosampler intégré ou un OMNIS IC Autosampler COOL pour une automatisation complète. Il peut également être placé sur une plaque de base, comme dans le cas d'une solution à double tour.L'OMNIS IC S COND/MSM/PP/CH peut servir à des applications avec suppression chimique. Il est possible à tout moment d'ajouter des OMNIS Extension Modules pour une mise à niveau de l'OMNIS IC S System, afin, par exemple, d'améliorer les performances en intégrant des options de suppression séquentielle ou de Metrohm Inline Sample Preparation.L'appareil OMNIS IC est compatible avec le 947 Professional UV/VIS Detector Vario et le 945 Professional Detector Vario – Amperometry, ce qui élargit les options de détection.L'OMNIS IC S COND/MSM/PP/CH est idéal pour les applications telles les anions standard dans des matrices simples comme les eaux de surface ou l'eau potable.

OMNIS IC Autosampler Module

2.1054.0010

L'OMNIS IC Autosampler automatise le changement d'échantillons dans l'OMNIS IC System et permet de traiter efficacement jusqu'à 160 flacons de 5 mL chacun, en fonction du rack sélectionné. En tant que premier autosampler entièrement intégré de la nouvelle génération d'OMNIS IC, il est installé en standard directement sous l'OMNIS IC. Il ne s'agit pas d'un appareil autonome, mais d'un composant faisant partie intégrante de l'OMNIS IC System et contrôlé en toute simplicité par le logiciel OMNIS.Caractéristiques principales :Faible encombrement : peut être placé directement sous l'OMNIS IC; Débit d'échantillons élevé : 96 flacons de 10 mL, 160 flacons de 5 mL, 192 flacons CLHP de (1500, 700, 300) µL, 384 puits de 2 mL (plaque de puits profonde); Rapidité (30 s par injection de 5 µL); Portoir amovible de l'autosampler pour faciliter le chargement et déchargement; Éclairage de l'intérieur pour faciliter le chargement et déchargement; Moteur d'aiguille xyz rapide et précis avec détection automatique du flacon; Éclairage de suivi et voyant d'état pour la traçabilité visuelle du mouvement de l'aiguille et de l'état de l'autosampler; Grande flexibilité pour les différents récipients d'échantillon et types de rack (y compris les racks spécifiques au client); Six positions intégrées de bouteilles de 50 mL, pour les solutions standard ou de rinçage par exemple; Station de rinçage intégrée et détection des fuites en standard pour une sécurité maximum; Entièrement intégré dans le logiciel OMNIS; Mises à niveau optionnelles : vannes 3/2 voies, poste de dilution, lecteur de code-barres;

Metrosep C 6 - 250/4.0

6.1051.430

La Metrosep C 6 - 250/4,0 est la colonne pour cations avec la plus haute capacité de la série C 6. Elle est destinée aux applications exigeant des performances de séparation très élevées. Cette colonne permet d'analyser de manière fiable des échantillons présentant des différences de concentration extrêmes. La séparation en particulier du sodium et de l'ammonium est excellente.

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Détection de la conductivité avec suppression

Grâce à des techniques dites de « suppression », il est possible de réduire considérablement la conductivité inhérente de certains éluants et d'améliorer ainsi sensiblement la sensibilité. [7].

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La suppression chimique en chromatographie ionique augmente la sensibilité en réduisant la conductivité de fond, ce qui facilite la détection des analytes ioniques à faible concentration. Pour ce faire, l'éluant est converti en une forme faiblement conductrice après la séparation des analytes. Le mécanisme dépend du type d'anions ou de cations analysés [1].

Cliquez sur chaque titre ci-dessous pour développer le contenu et obtenir plus d'informations.

Reactions taking place in the Metrohm Suppression Module (MSM Rotor A) when performing suppressed anion chromatography.

Figure 1. Réactions se produisant dans le module de suppression Metrohm (MSM Rotor A) lors d'une chromatographie anionique avec suppression [1].

Le suppresseur remplace les cations de l'éluant à haute conductivité (par exemple, le Na+ provenant du carbonate de sodium ou du bicarbonate de sodium) par des acides à faible dissociation. Il en résulte une conductivité de fond nettement plus faible [1].

La figure 1 présente un exemple d'éluant à base de bicarbonate de sodium. Dans ce cas, le sodium est remplacé par des ions H+, formant ainsi de l'acide carbonique — un acide faible présentant une très faible conductivité et qui ne se dissocie que très légèrement en CO₂ et H₂O. Il en résulte une conductivité de fond stable (~15 µS/cm), idéale pour la plupart des analyses.

Lorsqu'un anion tel que le chlorure (Cl⁻) est injecté, il subit une réaction similaire (figure 1). Il en résulte un acide fort dont la conductivité est bien supérieure, ce qui produit un signal net.

Pour les anions, les réactions mentionnées ci-dessus permettent de déterminer les sensibilités suivantes pour la détection par conductivité (tableau 1).

**Tableau 1.** Sensibilité aux anions avec et sans suppression (Λ = conductivité équivalente (S cm² mol⁻¹)) [1].
Anion	Sensibilité sans suppression chimique (Λ-_échantillon) – (Λ-_phthalate)	Sensibilité avec suppression chimique (Λ-_échantillon) – (Λ+_H)
Fluorure	16	404
Chlorure	38	426
Nitrate	33	421
½ Sulfate	42	430
Acétate	3	391

D'après le tableau 1, la sensibilité aux anions est environ 10 fois plus élevée avec la suppression qu'sans celle-ci.

Cation suppression for analytes and eluent with carbonate/bicarbonate

Figure 2. Suppression des cations pour les analytes et l'éluant à l'aide de carbonate/bicarbonate.

La suppression cationique est souvent utilisée lorsque des acides forts (par exemple, l'acide nitrique) servent d'éluants. Les acides sont transformés en acide carbonique (H₂CO₃) et, en cas de suppression séquentielle par une réaction post-colonne d'échange d'anions, ils sont ensuite transformés en CO₂ et H₂O (figure 2) [1]. Il en résulte une conductivité résiduelle très faible.

**Tableau 2.** Sensibilité pour les cations, avec et sans suppression (Λ = conductivité équivalente (S cm² mol⁻¹)) [1].
Cation	Sensibilité sans suppression chimique (Λ-_échantillon) – (Λ+_H)	Sensibilité avec suppression chimique (Λ-_échantillon) – (Λ-_OH)
Lithium	-311	237
Sodium	-300	248
Potassium	-276	272
Ammonium	-277	271
½ Magnesium	-397	251
½ Calcium	-290	258

En combinant la suppression chimique à une étape supplémentaire de suppression du CO₂ (par exemple, la méthode MCS, ou « Metrohm Carbonate Suppression »), la sensibilité de détection et la stabilité de la ligne de base s'améliorent encore davantage [1].

Après la suppression chimique (des anions ou des cations), cette méthode élimine le CO₂ dissous en appliquant un vide à l'éluant après l'étape de suppression chimique. Cela fait basculer l'équilibre des carbonates vers l'acide carbonique, le CO₂ et l'eau (figure 3) [1].

Figure 3. Réaction qui se produit dans le MCS.

De ce fait, la conductivité de fond lors de l'analyse des anions chute en dessous de 1 µS/cm, ce qui est comparable à celle de l'eau ultra-pure. Cela réduit considérablement le pic lié au trempage dans l'eau et celui du système carbonaté, qui interfèrent souvent avec les analytes à élution précoce. La figure 4 montre que les pics auparavant affectés par ces perturbations de la ligne de base apparaissent désormais plus nets et mieux résolus.

Chromatogram of standard anions along with chemical suppression (MSM, blue) and a chromatogram of the same standard applying sequential suppression (MSM + MCS, red). The water dip (1, injection peak) and the system peak (2, carbonate peak) are no longer present with sequential suppression.

Figure 4. Chromatogramme d'anions étalons avec suppression chimique (MSM, en bleu) et chromatogramme du même étalon avec suppression séquentielle (MSM + MCS, en rouge). Le pic d'eau (1, pic d'injection) et le pic du système (2, pic de carbonate) disparaissent avec la suppression séquentielle.

Les suppresseurs utilisés en chromatographie ionique peuvent être configurés de deux manières : sous forme de suppresseurs à lit fixe fonctionnant par intermittence ou sous forme de suppresseurs à membrane fonctionnant en continu [6,7]. Ces deux types sont abordés dans cette section.

Le suppresseur à lit fixe conçu par Metrohm utilise un système à revolver comprenant trois chambres de suppression identiques, chacune remplie de résine échangeuse d’ions. Une chambre fait office de suppresseur tandis que la deuxième est régénérée et que la troisième est rincée avec l’effluent provenant du détecteur (« STREAM », c’est-à-dire que l’éluant est utilisé pour rincer le MSM régénéré après sa sortie du détecteur). Une fois l’analyse terminée, le revolver pivote de 120°, permettant ainsi à la chambre fraîchement rincée de prendre le relais en tant que suppresseur actif. Cette conception permet un fonctionnement quasi continu [7].

Les suppresseurs à membrane (figure 5) permettent un fonctionnement en continu. Cependant, en raison de l'utilisation de membranes d'échange d'ions, la surface de la membrane peut se saturer ou être surchargée. Cela réduit l'efficacité du suppresseur et finit par entraîner un dysfonctionnement de celui-ci.

Schematic illustration of a continuously working membrane suppressor for analytes with sodium hydroxide eluent.

Figure 5. Représentation schématique d'un suppresseur à membrane fonctionnant en continu pour les analytes, utilisant un éluant à base d'hydroxyde de sodium. Figure adaptée de [6].

Détection UV/VIS

La détection UV/VIS repose sur l'absorption de la lumière ultraviolette (UV) ou visible (VIS) par les analytes. Cette méthode de détection est utile pour les composés contenant des chromophores, tels que les composés aromatiques et les complexes de métaux de transition. Des techniques de dérivatisation pré- ou post-colonne peuvent améliorer la détection des analytes non absorbants [5,7].

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Le détecteur UV/VIS est constitué d’une source lumineuse émettant un large spectre de lumière, comprenant des longueurs d’onde ultraviolettes et visibles.
L’échantillon, dissous dans un solvant approprié, est injecté dans le système chromatographique et acheminé à travers une cellule de mesure.
Lorsque l’échantillon traverse la cellule de mesure, il interagit avec le faisceau lumineux émis par la source lumineuse. Certaines longueurs d’onde de la lumière sont absorbées par les composés présents dans l’échantillon.
Le détecteur UV/VIS mesure la quantité de lumière qui traverse l’échantillon (transmittance) plutôt que celle qui est absorbée. Pour ce faire, il compare l’intensité du faisceau lumineux avant la mesure (spectre de référence, zéro automatique) à celle observée après son passage à travers l’échantillon.
Le détecteur UV/VIS génère un signal électrique proportionnel à la quantité de lumière transmise à travers l’échantillon. Ce signal est généralement converti en une valeur numérique ou en un pic de chromatogramme, indiquant l’absorbance des différents analytes séparés dans l’échantillon à des longueurs d’onde spécifiques.
La réponse du détecteur est étalonnée à l’aide d’étalons connus dont les concentrations en composés sont connues. Cette courbe d’étalonnage établit une relation entre l’absorbance et la concentration de l’analyte d’intérêt. En comparant l’absorbance de l’échantillon à la courbe d’étalonnage, il est possible de déterminer la concentration de l’analyte dans l’échantillon.

Limites et défis liés à la détection UV/VIS :

Nécessite que les analytes présentent une absorbance dans l'UV ou dans le visible
Peut nécessiter une dérivatisation pour certains composés non absorbants
Moins polyvalente que la détection par conductivité

OMNIS IC M Module

2.1051.0010

Dans l'univers OMNIS IC, l'OMNIS IC M Module est un appareil monocanal de classe supérieure, qui offre une flexibilité totale pour une personnalisation complète. Il comprend une OMNIS High-Pressure Pump Unit, une OMNIS Actuator Unit, permettant de choisir en toute flexibilité la vanne d'injection, une OMNIS MISP Unit et une OMNIS Column Thermostat Unit 1 (un canal, évolutive), et dispose d'une porte transparente pour un accès facile.L'OMNIS MISP Unit offre une flexibilité totale pour ajouter les options de Metrohm Inline Sample Preparation (MISP), qui conviennent parfaitement aux besoins de l'application comme l'ultrafiltration, la technique intelligente Metrohm d'injection partielle de la boucle (MiPT) ou peut être utilisée comme support pour une colonne Trap. Les techniques MISP favorisent l'efficacité et l'exactitude tout en réduisant le nombre d'étapes manuelles typiquement nécessaires à la préparation des échantillons.L'unité intégrée Multi Flow Monitor permet une surveillance intelligente du débit pour un maximum de 4 canaux. Elle détecte les variations de tendance du débit, par exemple induites par des tuyaux usés ou des membranes de filtration encrassées, et peut déclencher des actions logicielles pour minimiser les perturbations.Les 8 unités libres supplémentaires permettent de créer un système CI complètement personnalisé. Adapté pour répondre aux besoins de chaque application, l'OMNIS IC M Module peut être équipé d'une variété d'unités, telles que l'OMNIS Conductivity Detector Unit, l'OMNIS MSM Unit, l'OMNIS MCS Unit, l'OMNIS Degasser Unit, l'OMNIS Peristaltic Pump Unit, voire même d'une élaboration automatique d'éluant, d'un gradient basse pression ou de la mise en œuvre en double colonne.Les unités de revêtement aveugles ne sont pas fournies en standard, mais doivent être ajoutées en complément.Une plaque de base ou un autosampler est nécessaire avec un Reagent Organizer ou un Reagent Organizer Liquid Control. Il est possible d'ajouter un OMNIS IC Autosampler intégré ou un OMNIS IC Autosampler COOL pour une automatisation complète.L'OMNIS IC M Module peut être mis à niveau à tout moment avec des OMNIS Extension Modules librement configurables afin d'améliorer davantage les performances.L'appareil OMNIS IC est compatible avec le 947 Professional UV/VIS Detector Vario et le 945 Professional Detector Vario – Amperometry, ce qui élargit les options de détection.Contacter le spécialiste CI local pour configurer votre chromatographe ionique entièrement personnalisable pour l'adapter aux besoins de vos applications spécifiques.

OMNIS IC Autosampler Module

2.1054.0010

947 Professional UV/VIS Detector Vario SW

2.947.0010

Le 947 Professional UV/VIS Detector Vario SW, un détecteur intelligent à longueur d'onde unique, permet une quantification sûre et fiable des substances actives dans le domaine ultraviolet ou visible. Une longueur d'onde peut être sélectionnée.

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Détection ampérométrique

La détection ampérométrique utilise une cellule électrochimique pour mesurer le courant généré par l'oxydation ou la réduction des analytes à la surface de l'électrode [1,5,6]. Elle présente une grande sélectivité vis-à-vis des composés électroactifs, notamment les glucides, les alcools de sucre et certains anions/cations.

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Le détecteur ampérométrique est constitué d'une cellule électrochimique contenant deux électrodes : une électrode de travail (WE) et une électrode de référence (RE).
À mesure que les composés à analyser sont élués de la colonne de séparation, ils atteignent la cellule électrochimique. En fonction de leur nature, ils subissent soit des réactions d'oxydation, soit des réactions de réduction à la surface de l'électrode de travail (les réactions d'oxydation sont les plus courantes).
Au cours de la réaction d’oxydation ou de réduction, les composés à analyser gagnent ou perdent des électrons. Ce transfert d’électrons génère un courant électrique proportionnel à la concentration de l’analyte.
Le courant électrique produit par la réaction d’oxydation ou de réduction est mesuré par le détecteur ampérométrique. Ce courant est généralement amplifié et converti en un signal détectable.
Pour déterminer la concentration des composés à analyser, la réponse du détecteur ampérométrique est étalonnée à l’aide d’étalons dont les concentrations en composés à analyser sont connues. Cet étalonnage permet de quantifier les composés à analyser présents dans l’échantillon.

Limites et défis de la détection ampérométrique :

Nécessite un entretien et un conditionnement minutieux des électrodes
La sensibilité peut être influencée par les effets de matrice et l'encrassement des électrodes
Limité aux analytes subissant des réactions électrochimiques

OMNIS IC M COND/MSM/MCS/PP/DEG/DD/ROLC

2.1051.0020

L'OMNIS IC M COND/MSM/MCS/PP/DEG/ DD/ROLC est l'appareil monocanal haut de gamme dans l'univers OMNIS IC. Dans la variante disponible à la vente, il est préinstallé, prêt à être utilisé avec une OMNIS High-Pressure Pump Unit, une OMNIS Actuator Unit, une OMNIS Conductivity Detector Unit, une OMNIS MSM Unit, une OMNIS MCS Unit, une OMNIS Degasser Unit, une OMNIS Peristaltic Pump Unit monocanal et une OMNIS Dosing Drive Unit. Il dispose d'une porte transparente pour faciliter l'accès et d'un Reagent Organizer Liquid Control.L'OMNIS Column Thermostat Unit intégrée 1 dispose d'un extrait de colonne amovible avec une technologie de puce de colonne intelligente. Elle règle la température de la colonne (5 à 80 °C, en fonction de la température ambiante). Le thermostat de colonne est destiné à une utilisation sur une seule colonne, mais peut être mis à niveau pour prendre en charge 2 colonnes à tout moment. Une pompe péristaltique et une vanne à port 7/3 sont intégrées pour le transport des échantillons et l'injection.Pour les applications à haut débit, l'OMNIS IC M COND/MSM/MCS/PP/DEG/DD/ROLC est livré avec une OMNIS MISP Unit pour la préparation intégrée des échantillons. L'OMNIS MISP Unit offre une flexibilité totale pour ajouter des options de préparation des échantillon inline Metrohm (MISP), qui conviennent parfaitement à l'ultrafiltration, la technique intelligente Metrohm d'injection partielle de la boucle (MiPT) ou peut être utilisée comme support pour une colonne Trap. Ces techniques MISP favorisent l'efficacité et l'exactitude tout en réduisant les étapes manuelles habituellement nécessaires à la préparation des échantillons.L'unité intégrée Multi Flow Monitor permet une surveillance intelligente du débit pour un maximum de 4 canaux. Elle détecte les variations de tendance du débit, par exemple induites par des tuyaux usés ou des membranes de filtration encrassées, et peut déclencher des actions logicielles pour minimiser les perturbations.Le Reagent Organizer Liquid Control fourni ne sert pas seulement de support pour les liquides et les bouteilles d’éluant, il intègre également un éclairage qui illumine l’intérieur de l’appareil dès l'ouverture d’au moins une porte. Les capteurs de fuite et de niveau intégrés sont contrôlés par le logiciel OMNIS et prennent en charge l'élaboration d'éluant et le contrôle du niveau du liquide.L'appareil OMNIS IC est prévu pour être placé sur un autosampler. Il est possible d'ajouter un OMNIS IC Autosampler intégré ou un OMNIS IC Autosampler COOL pour une automatisation complète. Il peut également être placé sur une plaque de base, comme dans le cas d'une solution à double tour.L'appareil OMNIS IC est compatible avec le 947 Professional UV/VIS Detector Vario et le 945 Professional Detector Vario – Amperometry et étend ainsi les options de détection.L'OMNIS IC M COND/MSM/MCS/PP/DEG/DD/ROLC est un appareil flexible monocanal à haut débit. La possibilité de mise à niveau supplémentaire avec les OMNIS Extension Modules élargit ses capacités pour répondre aux demandes futures, telles que la chromatographie ionique à double canal ou les fonctions étendues de manipulation des liquides.L'appareil haut de gamme OMNIS IC M est le choix idéal pour des applications qualifiées ou sophistiquées nécessitant une suppression séquentielle et des conditions de colonne sous température contrôlée telles que les analyses d'oxyhalogénures ou les analyses de cations supprimés dans différentes matrices. Grâce à la préparation intégrée des échantillons, même les matrices complexes peuvent être traitées, tandis que la charge de travail manuelle est minimisée et l'exactitude augmentée.

OMNIS IC Autosampler Module

2.1054.0010

945 Professional Detector Vario – Amperometry

2.945.0020

Détecteur intelligent et autonome équipé du détecteur IC Amperometric Detector. Il fait preuve d'une excellente sélectivité du fait de ses quatre modes de mesure : DC, PAD, flexIPAD et CV. L'excellent rapport signal/bruit et la disponibilité pour la mesure garantissent une très haute précision de la mesure. Pour utiliser avec les appareils CI intelligents ou en tant que détecteur autonome.

Metrosep Carb 2 - 250/2,0

6.01090.230

La colonne CI Metrosep Carb 2 - 250/2,0 convient particulièrement à la détermination des hydrates de carbone en utilisant des éluants alcalins et la détection ampérométrique pulsée. La colonne d'échange d'anions de haute capacité est basée sur un copolymère styrène/divinylbenzène. Elle est stable dans la plage de pH = 0–14 et sépare les monosaccharides et les disaccharides. Elle convient en outre à l'analyse des alcools de sucre, des sucres anhydres, des osamines, etc. Le modèle microbore 250 mm de la colonne de séparation Metrosep Carb 2 est optimisé pour les séparations complexes.Il convient particulièrement au couplage CI-SM du fait du faible débit d'éluant.

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Techniques combinées : Spectrométrie de masse (MS) et spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS)

Les spectromètres de masse, tels que ceux utilisés pour l’ESI (ionisation par électrospray)-MS, l’ESI-MS/MS et l’ICP-MS, détectent les analytes en fonction de leur rapport masse/charge, offrant ainsi une sensibilité et une spécificité élevées [6]. Ces techniques sont particulièrement utiles pour la détection à l’état de traces, la spéciation élémentaire et la confirmation de l’identité d’analytes complexes.

L'instrumentation inerte utilisée en chromatographie ionique permet une grande flexibilité de la phase mobile et contribue à protéger le détecteur contre la contamination, ce qui est crucial pour la spéciation des éléments à l'état de traces. Les techniques de suppression en chromatographie ionique garantissent que seuls les analytes et l'eau (ainsi que certains modificateurs organiques, si nécessaire) pénètrent dans ces spectromètres de masse hautement sensibles. Cela présente l'avantage de maintenir des conditions de fonctionnement stables, d'améliorer la sensibilité de l'analyse et de prolonger la durée de vie de l'instrument.

Limites et défis des techniques combinées :

Nécessite un équipement sophistiqué et une expertise pointue
Coûts d'exploitation plus élevés que ceux des autres méthodes de détection
Une préparation des échantillons peut s'avérer nécessaire pour éliminer les interférences de matrice

Quand utilise-t-on telle ou telle méthode de détection ?

Le choix de la méthode de détection appropriée dépend de l'application et des propriétés de l'analyte. Le tableau suivant présente les différents détecteurs utilisés en chromatographie ionique ainsi que les applications pour lesquelles ils sont particulièrement adaptés.

Méthode de détection	Applications	Principaux avantages
Conductivité	Anions, cations, amines	Universel, sans entretien, non destructif
UV/VIS	Bromate, chromate, composés oxo, composés azotés/soufrés, halogènes, substances organiques	Haute spécificité, réglages flexibles de la longueur d'onde
Amperométrie	Glucides, alcools de sucre, substances organiques électroactives	Sélectionnalité et sensibilité élevées pour les composés redox-actifs
Spectrométrie de masse (ESI-MS, ESI-MS/MS, ICP-MS)	Oligo-éléments (Cr, As, Se, I, Fe, etc.) (ICP-MS), pesticides, amines, acides halogénoacétiques, molécules organiques (ESI-MS, ESI-MS/MS)	Sensibilité ultra-élevée, identification des pics

Vous trouverez des exemples dans les sections suivantes. Cliquez sur chaque titre pour le développer et obtenir plus d'informations.

Analyte	Colonne de séparation	Note d'application
F^-, ClO₂^-, BrO₃^-, Cl^-, NO₂^-, Br^-, ClO₃^-, NO₃^-, DCA, SO₄^2-, PO₄^3-	Metrosep A Supp 21	Analyses de la qualité de l'eau selon la norme EPA 300.1.
BrO₃^-	Metrosep A Supp 17	Analyse du bromate dans l'eau potable selon les normes ISO 11206 et EPA 317
PFAS (suivi)	Metrosep A Supp 5 - 250/4.0	Surveillance des PFAS dans les sources d'eau
Cl^-, PO₄^3-, NO₃^-, SO₄^2-	Metrosep A Supp 10	Les anions et les cations dans la bière
Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ (non masqué)	Metrosep C 6	Les anions et les cations dans la bière
F^-	Metrosep A Supp 16	Fluorure contenu dans les comprimés de fluorure de sodium à usage pharmaceutique
Citrate, phosphate	Metrosep A Supp 3	Dosage de l'acide citrique/du citrate et du phosphate selon la norme USP <345>
gluconate, lactate, acétate, propionate, isobutyrate, butyrate, méthacrylate, valérate, sulfate de méthyle, dichloroacétate, malonate, malate, glutarate, adipate, phtalate	Metrosep A Supp 7	Évaluation de la qualité du vin par chromatographie en phase liquide (CPL)

Analyte	Colonne de séparation	Note d'application
NO₃^-, NO₂^-	Metrosep A Supp 7 Metrosep A Supp 5	Nitrites et nitrates dans les produits à base de viande
NO₂^-	Colonne : Metrosep A Supp 10 - 250/4.0 Pre-concentration: Metrosep A PCC 2 HC/4.0	Nitrite dans l'hydroxypropylméthylcellulose
Br-, NO₂^-, NO₃^-	Metrosep A Supp 7	Anions dans une eau à forte concentration ionique, analysés par chromatographie ionique (IC) avec détection en tandem par conductivité et UV
Melamine	Metrosep C 4	Détection de la mélamine dans les aliments par chromatographie cationique avec détection UV/VIS
BrO₃^- (PCR)	Metrosep A Supp 10	Analyse du bromate dans l'eau potable selon les normes ISO 11206 et EPA 317
CrO₄^2-	Metrosep A Supp 17	Chromate (Cr(VI)) dans l'eau
Silica (PCR)	Metrosep A Supp 7	Le silicate dans les fluides de refroidissement
Cu, Zn, Fe (PCR)	Metrosep C 2	Détermination de la teneur en cuivre, zinc, fer(II) et manganèse dans le vin par chromatographie ionique avec réaction post-colonne et détection UV/VIS
Zn (PCR)	Metrosep A Supp 10	Dosage de l'oxyde de zinc conformément au chapitre général <591> de l'USP
EDTA, HEDTA, and DTPA	Metrosep A Supp 3	Dosage de l'EDTA, du HEDTA et du DTPA selon la norme EN 13368-1
Tolyltriazole, benzotriazole, and 2-mercaptobenzothiazole	MetroSil RP 3	Surveillance en ligne des inhibiteurs de corrosion à base de cuivre dans l'eau de refroidissement

Analyte	Colonne de séparation	Note d'application
I^-	Metrosep A Supp 17	Surveillance de l'iode dans les sources naturelles
CN^-, S^2-	Metrosep A Supp 10	Cyanure et sulfure sur Metrosep A Supp 10 - 100/2,0 avec détection ampérométrique
Sulfites	Metrosep Carb 2 - 150/4.0	Détermination simplifiée de la teneur en sulfites dans les aliments et les boissons par chromatographie ionique
Lactose	Metrosep Carb 2	L'intolérance au lactose et l'importance d'étiquettes alimentaires précises
Glucose, maltose	Metrosep Carb 2	Dérivés du glucose et du maltose séparés sur une colonne Metrosep Carb 2 à l'aide d'un gradient de débit
Inositol, glucose, fructose et saccharose	Metrosep Carb 2	Glucides présents dans le jus d'orange : analyse par détection ampérométrique pulsée
Inositol, arabinol, sorbitol, glucose, xylose, fructose, lactose, saccharose, maltose	Metrosep Carb 2	Sucre et alcools de sucre dans une boisson à la pomme avec détection ampérométrique pulsée
Mannitol, arabinose, galactose, mannose, xylose	Metrosep Carb 2	Assurance qualité du café instantané
Glyphosate, AMPA	Metrosep Carb 2	Le glyphosate et l'AMPA dans l'eau potable
Phénols	Metrosil RP 3	Quatre phénols présents dans l'eau du robinet, détectés par ampérométrie
Gentamicine	Phenomenex	Teneur en gentamicine selon l'USP, par détection ampérométrique pulsée

Analyte	Colonne de séparation	Note d'application
MCAA, MBAA, BrO₃^-, DCAA, Dalapon, BCAA, DBAA, TCAA, BDCAA, CDBAA, TBAA	Metrosep A Supp 19	Dosage des acides haloacétiques à l'état de traces, du dalapon et du bromate dans l'eau potable
Acide trifluoroacétique	Metrosep A Supp 17	Analyse par IC-MS/MS de l'acide trifluoroacétique selon la norme DIN 38407-53
ClO₄^-	Metrosep A Supp 7	Traces de perchlorate dans l'eau potable – Dosage selon la norme US EPA 332.0 à l'aide de la technique IC-MS/MS
Br^-, BrO₃^-	Metrosep A Supp 5	Recherche de traces de bromure et de bromate dans l'eau potable par IC-MS, détermination de la limite de détection de la méthode (MDL)
Urée	Metrosep C 6	Dosage de l'urée dans l'eau ultra-pure par IC-MS
Diéthylamine, triméthylamine	Metrosep C 2	Recherche de traces de diéthylamine et de triéthylamine par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse (IC-MS)
Acides cétique, propionique, butyrique, valérique et caproïque	Metrosep Organic Acids	Acides monocarboxyliques aliphatiques présents dans l'eau de production, détectés par couplage IC/MS
Iodate, iodure, iomeprol	Phenomenex Envirosep-PP	Analyse par IC-ICP-MS des produits de contraste radiographiques iodés
Cr(III), Cr(VI) (as CrO₄^2-)	Metrosep Carb 2	Spéciation du chrome par IC-ICP-MS

Conclusion

Le choix de la méthode de détection appropriée en chromatographie ionique est essentiel pour obtenir une analyse aussi précise et fiable que possible. La détection par conductivité reste la référence pour les espèces ioniques générales, tandis que la détection UV/VIS et la détection ampérométrique offrent une sélectivité accrue pour des composés spécifiques. Les techniques couplées telles que l'ESI-MS, l'ESI-MS/MS et l'ICP-MS offrent une sensibilité et une spécificité exceptionnelles pour les analytes complexes et présents à l'état de traces.

En comprenant les principes et les limites des différentes méthodes de détection, il est possible de faire le meilleur choix pour chaque application afin de garantir des performances optimales.

Références

[1] Schäfer, H.; Läubli, M. Monograph Ion Chromatography; Metrohm AG: Herisau, Switzerland, 2023. https://www.metrohm.com/en/products/8/1085/81085077.html

[2] Haddad, P. R.; Jackson, P. E. Ion Chromatography; Journal of Chromatography Library; Elsevier: Amsterdam, 1990. eBook ISBN: 9780080858531

[3] Michalski, R. Principles and Applications of Ion Chromatography. In Application of IC-MS and IC-ICP-MS in Environmental Research; John Wiley & Sons, Ltd, 2016; pp 1–46. DOI:10.1002/9781119085362.ch1

[4] Michalski, R. Ion Chromatography as a Reference Method for Determination of Inorganic Ions in Water and Wastewater. Critical Reviews in Analytical Chemistry 2006, 36 (2), 107–127. DOI:10.1080/10408340600713678

[5] Buchberger, W. W. Detection Techniques in Ion Chromatography of Inorganic Ions. TrAC Trends in Analytical Chemistry 2001, 20 (6), 296–303. DOI:10.1016/S0165-9936(01)00068-1

[6] Paull, B.; Nesterenko, P. N. Chapter 8 - Ion Chromatography. In Liquid Chromatography; Fanali, S., Haddad, P. R., Poole, C. F., Schoenmakers, P., Lloyd, D., Eds.; Elsevier: Amsterdam, 2013; pp 157–191. DOI:10.1016/B978-0-12-415807-8.00008-0

[7] Kolb, M.; Seubert, A.; Schäfer, H.; Läubli, M. (Editor). Monograph: Practical Ion Chromatography, 3rd ed.; Metrohm AG: Herisau, Switzerland, 2020. https://www.metrohm.com/en/products/8/1085/81085069.html

Ressources supplémentaires

Brochure : Suppression en chromatographie d'anions – Analyse plus sensible des anions et des acides organiques

Brochure : Suppression des cations en chromatographie ionique – Dosage des cations à l'état de traces

Monographie : Techniques de détection avancées en chromatographie ionique

Monographie : Chromatographie ionique pratique – Une introduction

Livre Blanc : Couplage de la chromatographie ionique et de la spectrométrie de masse sur plasma

Livre Blanc : Introduction à la chromatographie ionique couplée à la spectrométrie de masse (IC-MS)

Livre Blanc : Dosage des acides organiques et des anions inorganiques par chromatographie ionique couplée à la spectrométrie de masse

Webinaire : Introduction à la chromatographie ionique : principes et applications

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Monographie : Chromatographie ionique

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