Effect of carboxylic alfa-hydroxyacid and of temperature on rare earth element (REE) separation by ion chromatography

• Autorzy: Dybczyński R. S. , Kulisa K.

Warianty tytułu

PL

Wpływ karboksylowego alfa-hydroksykwasu i temperatury na rozdzielenie pierwiastków ziem rzadkich (REE) za pomocą chromatografii jonowej

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Separation of rare earth elements (REE) by ion chromatography employing three different α-hydroxyacids i.e. lactic (HLac), mandelic (HMand) and a-hydroxyisobutyric (a-Hlac) was studied using Dionex Ion Pac CS3 + CG3 column and Arsenazo III as a colour forming reagent. Special attention was paid to the effect of temperature on selectivity of separation and on column performance. Yttrium, which normally coelutes with dysprosium could be partly separated when using a-HIBA at elevated temperatures (65-75°C). Scandium, which at room temperature was eluted well ahead of the lanthanides (in all three systems investigated), at elevated temperatures when using HLac and especially HMand gradually moved into the region where lanthanides were eluted. Interestingly, plate heights calculated from elution curves of yttrium were smaller, and those of scandium higher, than the corresponding plate heights of the lanthanides. Significant contribution of the longitudinal diffusion in the stationary phase to the total zone spreading was observed. Comparison of the elution curves of all REE employing the same isocratic-gradient elution mode for the three acids at two different temperatures is presented.

PL

Wykonano badania wpływu rodzaju a-hydroksykwasu stosowanego jako eluent na rozdzielanie kationów pierwiastków ziem rzadkich (REE). Do rozdzielań REE zastosowano trzy a-hydroksykwasy: mlekowy (HLac), migdałowy (HMand) i a-hydroksyizomasłowy (a-HIBA). Badania przeprowadzono z wykorzystaniem wysokosprawnej kolumny kationo-wymiennej typu Dionex Ion Pac CS3 + CG3 i Arsenazo III jako barwnego odczynnika kompleksującego. Zbadano również wpływ temperatury na zmiany selektywności kationitu wobec rozdzielanych kationów REE oraz zmiany sprawności kolumny chromatograficznej.

Słowa kluczowe

EN

column liquid chromatography; ion chromatography; rare earth elements (REE); lanthanides; effect of temperature; carboxylic alfa-hydroxyacids; mechanism of zone spreading

PL

alfa-hydroksykwas; pierwiastki ziem rzadkich; wpływ temperatury; kolumna chromatograficzna

• Wydawca: Komitet Chemii Analitycznej PAN
• Czasopismo: Chemia Analityczna
• Rocznik: 2009
• Tom: Vol. 54, No. 3
• Strony: 437--457
• Opis fizyczny: Bibliogr. 38 poz.

Twórcy

autor

Dybczyński R. S.

autor

Kulisa K.

• Department of Analytical Chemistry, Institute of Natural Chemistry and Technology, ul. Dorodna 16, 03-195 Warszawa, Poland,

Bibliografia

• 1. Paulo A., Przegląd Geologiczny, 47,34 (1999).
• 2. Rollinson H.R., in: Using geochemical data: evaluation, presentation, interpretation, Longman, Harlow, 1995.
• 3. Jarvis K.E. and JarvisL, Geostand Newsl., 12,1 (1988).
• 4. Weltje L., Brouwer A.H., Verburg T.G., Wolterbeek H.Th. and de Goeij J.J.M., Environ. Toxicol. Chem., 21, 1483 (2002).
• 5. Tyler G., Plant and Soil, 267, 191 (2004).
• 6. Zhang S. and Shan X.Q., Environ. Pollut., 112, 395 (2001).
• 7. Weltje L., Heidenreich H., Zhu W., Wolterbeek H.Th., Korkhammer S., de Goeij J.J.M. and Markert B., Sci. Total Environ., 286, 191 (2002).
• 8. Qiu G., Li W., Li X. and Zhou W., J. Rare Earth, 23, 645 (2005).
• 9. Qiu G., Li W., Li X., Zhou W. and Yang, C., J. Rare Earth, 23, 554 (2005).
• 10. Ivanova J., Korkhammer S., Djingova R., Heidenreich H. and Markert B., Spectrochim. Acta Part B, 56,3(2001).
• 11. Krachler M., Mohl C., Emmons H. and Shotyk W., J. Anal. At. Spectrom., 17, 844 (2002).
• 12. Markert B. and de Li Z., Sci. Total Environ., 103, 27 (1991).
• 13. Porru S., Placid D., Quarta C., Sabbioni E., Pietra R. and Fortaner S., J. Trace Elements Med. Biol., 14, 232 (2000).
• 14. Saiki M., Chapparro C.G.,Vasconcellos M.B.A. and.Marcelli M.P., J. Radioanal. Nucl. Chem., 217, 111 (1997).
• 15. Bangroo P.N., Selina M. and Arora H.C., Chem. Anal. (Warsaw), 45, 887 (2000).
• 16. Strelow F.W.E. and Jackson P.F.S., Anal. Chem., 46, 1481 (1974).
• 17. Ochsenkuhn M., Lyberopulu Th. and Parissakis G., Anal. Chim. Acta, 315, 231 (1995).
• 18. Danko B., Samczyński Z. and Dybczyński R., Chem. Anal. (Warsaw), 51, 527 (2006).
• 19. Dybczyński R. and Kulisa K., Chromatographia, 61, 573 (2005).
• 20. Dybczyński R.S., Kulisa K., Danko B. and Samczyński Z., Chem. Anal. (Warsaw), 52, 549 (2007).
• 21. Verma S.P. and Santoyo E., Geostand. And Geoanal. Res., 31,161 (2007).
• 22. Dionex Product Selection Guide, Dionex Corporation, (1997-98) Sunnyvale, CA.
• 23. Dybczyński R. and Kulisa K., Chromatographia, 57, 475 (2003).
• 24. Kulisa K., Chem. Anal. (Warsaw), 49, 665 (2004).
• 25. Al-450 Chromatography User’s Guide, Doc. No 034039, Release 09, March (1993).
• 26. Kraus K.A. and Raridon R.J., J. Phys. Chem., 63, 1901 (1959).
• 27. Dybczyński R. and Wódkiewicz L., J. Inorg. Nucl. Chem.,31, 1495 (1969).
• 28. Surls J.P.Jr. and Choppin G.R., J. Am. Chem. Soc.,79, 855 (1957).
• 29. Sillen L.G. and Martell A.E., Stability constants of metal-ion complexes", Supplement No. J, Special publication No. 25, The Chemical Society, Burlington House, London, 1971.
• 30. Choppin G.R. and Chopoorian J.A., J. Inorg. Nucl. Chem., 22, 97 (1961).
• 31. Shannon R.D., Acta Cryst., A32, 751 (1976).
• 32. Minczewski R., Chwastowska J. and Dybczyński R., Separation and Preconcentration Methods In Inorganic Trace Analysis, Horwood, Chichester, 1982.
• 33. Dybczyński R., J. Chromatogr., 31, 155 (1967).
• 34. Weiss J., Handbook of Ion Chromatography, Wiley-VCH, Weinheim, 2004.
• 35. Snyder L.R., Kirkland J.J. and Glajch J.L., Practical HPLC method development, Wiley, New York, 1997.
• 36. Dybczyński R., J. Chromatogr., 50, 487 (1970).
• 37. Dybczyński R., J. Chromatogr., 71, 507 (1972).
• 38. Giddings J.C., Dynamics of chromatography, Part I, Dekker, New York, 1965.