В ЭОП, направленном к аноду, анализ тестовых смесей вплоть до детектирования фторидов длится до 2 минут, анализ смесей, включающих глюконаты, обладающие малой подвижностью, длится менее 3 минут. Нейтральные вещества достигают детектора через 5.5 минут.

Обращение потока, необходимое для разделения, в этом случае достигается введением ЦТАБ. Этот катионный ПАВ положительно заряженными концами молекул адсорбируется на отрицательно заряженных силанольных группах стенки капилляра и при очень низких концентрациях (меньше 0.1 мМ) образует слой, компенсирующий заряд поверхностных силанольных групп.

С помощью такой обработки капилляра электроосмотический поток прекращается. При концентрациях ЦТАБ больше 0.2 мМ на стенках капилляра образуется двойной электрический слой. Вследствие гидрофобных взаимодействий на первый слой ЦТАБ накладывается второй электрический слой, молекулы которого направлены положительно.

В данном случае ЭОП обусловлен положительными зарядами на стенках капилляра и направлен не к катоду, а к аноду. Зависимость ЭОП от значения pH и концентрации ЦТАБ показана на рис. 45. При этом следует работать с концентрациями ЦТАБ от 0.5 до 1 мМ, т. к. при более низких концентрациях требуется большее время установления равновесного потока, а также наблюдается нерегулярность подвижности ЭОП.

Наряду с ЦТАБ можно также использовать такие соединения, как соли додецилтриметиламмония и тетрадецилтриметиламмония или гексадецилпиридинхлорид. В частности, додецилтриметиламмоний-хлорид обладает тельными зарядами внутрь капилляра. 2 двумя преимуществами по сравнению со ЦТАБ: 1 — концентрация его мицеллообразования выше, чем у ЦТАБ, 2 — растворимость его в воде больше, так что можно использовать концентрированные исходные растворы.

Подготовленный к использованию буфер с ЦТАБ и хроматом недостаточно стабилен, поэтому его следует ежедневно менять на свежий. Через несколько часов стояния появляется мелкокристаллический осадок, проявляемый на фореграммах как пик, который делает невозможным обработку результатов. Поэтому ежедневно необходимо применять свежий буфер, при этом работа с исходными растворами требует много времени. При использовании хромат-раствора с концентрацией хромата 50 мМ с 0.2 мМ серной кислоты и раствора ЦТАБ с такой же концентрацией, перед употреблением необходимо отмерить об. 10 % хромат-раствора в измерительную колбу, долить водой примерно до 2/3 объема колбы, добавить об. 1 % исходного раствора ЦТАБ и затем долить водой до метки измерительной колбы. Только при точном соблюдении такой последовательности при смешивании не образуется упомянутый осадок. Исходные растворы можно использовать в течение несколько месяцев. Концентрацию 50 мМ для раствора ЦТАБ можно получить только при температурах около 25 °C, а при 18 °C раствор теряет прозрачность.

Рис. 44. Разделение тестовых смесей анионов в случае С.

_{Условия: прибор КЭ: Waters Quanta 4000. Капилляр 75 мкм, 50/58 см; запись данных: 20 Гц. Поле: -517 В/см, непрямое детектирование 254 нм, ввод пробы гидростатический, 10 см, 30 с; буфер: 5 мМ хромат/серная кислота, pH 8.0 с 0.5 мМ ЦТАБ: проба: анионный стандарт с 10 ррт, см. рис. 42.}

Рис. 45. Зависимость электроосмотических потоков от значения pH при различных концентрациях ЦТАБ.

_{Условия: прибор КЭ — Beck-man, Р/АСЕ 2000; капилляр 75 мкм, 40/47 см. Поле:-532 В/см, детектирование: 214 им, ввод пробы давлением 3 с, буфер — 10 мМ фосфат; нейтральный маркер: бензиловый спирт.}

Из-за очень высокой эффективности (300–500 тыс. тарелок на метр) и коротких времен анализа не исключены проблемы записи данных. Для ширины пиков меньше в pH нескольких секунд достигается граница возможности записи данных для большинства приборов КЭ. Например, достичь необходимых для хорошего интегрирования 20 точек для каждого пика с частотой записи данных 20 Гц в этих условиях уже не удается.

Если вместо обращения потока проводить только его остановку, разделение анионов можно провести за 10–15 минут. Эта возможность часто рекламируется, однако для разделения анионов эта методика никаких преимуществ не дает.

Вещества, останавливающие, но не обращающие поток, представлены в таблице 17 вместе с уже упоминаемыми буферными добавками. Эти вещества, хотя и нейтрализуют отрицательный поверхностный заряд капилляра, однако двойной электрический слой не образуют и, тем самым, обеспечить избыточный положительный заряд на поверхности капилляра не могут.

Наряду с регулированием ЭОП в разделении анионов большую роль играет также подвижность анионов буфера. Ниже приведены характеристики ряда анионов, поглощающих в УФ-области (таблица 18).

Хроматные буферные системы применяли, в частности, при определении анионов в воде озера Байкал. Разделение их представлено на рис. 46. При этом ионы с большей подвижностью — хлориды, сульфаты и карбонаты — определяются количественно методом стандартной добавки, в то время как содержание нитратов и фосфатов вследствие низких концентраций определяются путем сравнения с внешним стандартом.

Рис. 46. Определение анионов в воде, взятой с поверхности озера Байкал.

_{Условия: прибор КЭ — Waters Quanta 4000. Запись данных: 20 Гц, капилляр 75 мкм, 50/58 см; попе: — 431 В/см, непрямое детектирование 254 нм, ввод пробы гидростатический, 10 см, 30 с; буфер: 5 мМ хромат/серная кислота, pH 8.0, 0.5 мМ ЦТАБ; порядок выхода пиков: хлорид — 1 (0.5 ppm), сульфат — 2 (12.4 ррт), нитрат — 3 (<0.5 ррт), фосфат -4 (<0.5ррт), гидрогексакарбонат — 5 (81.1 ррт).}

Результаты сравнения для сульфат-ионов показаны на рис. 47. Данные аналогичных измерений с помощью ИОХ хорошо коррелируют с результатами, полученными методом КЭ.

Рис. 47. Сравнение по методу стандартной добавки для определения анионов в воде озера Байкал.

_{Условия те же, что и описанные на рис. 46; к 4000 мкл пробы были добавлены с помощью пипетки два раза по 40 мкл стандартного растворами один раз — 80 мкл стандарта с 1000 ррт сульфата. Полученные пики отложены в зависимости от концентрации.}

Преимущества КЭ по сравнению с ИОХ заключаются в крайне коротких временах анализа и в возможности определять в одном потоке наряду с другими важными анионами также и карбонаты.

8.2. Непрямое Уф-детектирование катионов

Методом непрямого УФ-детектирования можно обнаружить также и катионы. Впервые разделение катионов этим методом описано Ф.Форетгом в 1990 году. В его статье было показано, что метод КЭ при разделении лантанидов по эффективности, времени анализа и разрешению пиков превосходит ИОХ. С помощью КЭ удается разделить все лантаниды, что невозможно сделать даже при оптимизации ионнохроматографических систем.

Теоретические выкладки показывают, что ЭОП и движение катионов в капиллярах из плавленного кварца имеют одинаковое направление, поэтому аппаратура КЭ для разделения катионов должна быть такой полярности, чтобы выход был заземлен.