中古 ダイオネクス DIONEX イオンクロマトグラフ ICS-1600

■ イオンクロマトグラフの仕組み

イオンクロマトグラフ（IC）は、溶液中に溶けているイオン成分（陰イオンや陽イオン）を分離して定量分析する装置です。その基本原理はイオン交換クロマトグラフィーに基づいています。

分析の流れとして、まず移動相と呼ばれる「溶離液」を一定の流量で装置内に流し、そこに測定したい試料（サンプル）を注入します。注入された試料は溶離液とともに「分離カラム」へ運ばれます。

分離カラムの内部には、電荷を持ったイオン交換樹脂が充填されています。試料中の各イオンは、この樹脂と静電的な相互作用を起こします。イオンの種類、荷電数、イオン半径によって樹脂に引きつけられる強さが異なるため、カラムを通過するスピードに差が生じ、成分ごとに時間差で分離されて出口から出てきます。

分離されたイオンは、次に「サプレッサー」と呼ばれるユニットを通ることが一般的です。サプレッサーは溶離液由来の背景（バックグラウンド）電気伝導度を化学的に低減させ、目的イオンの電気伝導度を相対的に高める役割を持ちます。これによりノイズが抑えられ、最終的に「電気伝導度検出器」によって高感度なデータとして検出されます。

■ イオンクロマトグラフの特徴

イオンクロマトグラフには、従来の化学分析法と比較して優れた特徴が数多く存在します。

一つ目は、極めて高い検出感度です。サプレッサー技術の採用により、ppb（10億分の1）からppt（1兆分の1）レベルという超微量なイオンの検出が可能です。高純度な水や微量試料の分析において非常に強力なツールとなります。

二つ目は、多成分の一斉分析が可能な点です。たとえば、フッ化物イオン、塩化物イオン、硝酸イオン、硫酸イオンといった複数の陰イオンを、一度の試料注入で同時に分離・定量することができます。分析にかかる時間と試薬の消費を大きく削減できます。

三つ目は、試料の前処理が比較的に簡便であることです。水溶液試料であれば、基本的にはろ過や希釈を行うだけで装置にセットできるケースが多く、複雑な抽出操作を必要としません。また、装置の自動化が進んでおり、オートサンプラーを使用することで多数の検体を高い再現性で連続処理できる点も大きなメリットです。

■ イオンクロマトグラフの用途

イオンクロマトグラフは、品質管理から環境調査まで、多岐にわたる分野で必須の分析装置として活用されています。

環境分析の分野では、最も代表的な用途として水質調査が挙げられます。水道水、河川水、地下水、雨水、工場排水などに含まれる無機イオンの測定に広く用いられており、環境基準の遵守確認や大気汚染・水質汚染のモニタリングに貢献しています。

半導体・電子部品分野では、微量なイオン汚染が製品の歩留まりや信頼性に直結するため、極めて厳格な管理が行われています。製造工程で使用される超純水の純度測定、ウエハの洗浄液管理、電子基板表面に残留したイオンの評価などで活用されています。

食品・飲料分野では、清涼飲料水や調味料に含まれる有機酸（クエン酸、リンゴ酸、酢酸など）の分析や、ミネラルウォーター中の各種成分表示の検証、食品添加物の検査などに使われています。

さらに、医薬品分野での原料薬品の不純物試験、火力・原子力発電所におけるボイラー水の腐食防止用イオン濃度管理など、安全性の確保や設備の維持管理においても重要な役割を果たしています。