Chromatografia jonowa – czy i komu to się opłaca? - Strona 2 z 2

Chromatografia jonowa – czy i komu to się opłaca?

Autorzy: Rajmund Michalski , Joanna Kończyk
Data publikacji: 01.09.2026 r. Numer wydania: 3/2026

Perspektywy rozwoju technologicznego i rynkowego IC

W oparciu o raport dotyczący rynku IC i technik pokrewnych z 2024 roku i perspektyw na kolejne lata oszacowano jego wartość w roku 2025 na około 3,2 miliarda USD, a w roku 2030 będzie on wart już 3,85 mld USD [26]. W roku 2024 na całym świecie w badaniach środowiskowych, farmaceutycznych, żywności i wielu innych użytkowano ponad 78 000 przyrządów do IC, z czego w samych Stanach Zjednoczonych było to ponad 28 000 systemów do IC. Wynika to m.in. z faktu, że US EPA wymaga stosowania metod chromatografii jonowej do badania 22 określonych analitów w wodzie pitnej.

Jednym z najważniejszych trendów rynkowych ostatnich lat jest zakup przyrządów wyposażonych w trzy detektory, zazwyczaj konduktometryczny (CD), spektrofotometryczny (UV-VIS) i spektrometr mas (MS). Ponad 44% nowych systemów zainstalowanych w 2024 roku było wyposażonych właśnie w takie detektory, szczególnie w laboratoriach farmaceutycznych. Z drugiej strony systemy kompaktowe stanowiły 41% wszystkich nowych instalacji. Systemy te są preferowane głównie przez średniej wielkości laboratoria, przede wszystkim ze względu na ich ograniczoną powierzchnię użytkową.

Rynek systemów IC charakteryzuje się regionalną dynamiką, napędzaną nowymi regulacjami, rozwojem przemysłu i infrastrukturą badawczą. Ogólnie można stwierdzić, że Ameryka Północna jest liderem w zakresie zaawansowanych wdrożeń i testów regulacyjnych, podczas gdy Europa koncentruje się na zastosowaniach środowiskowych i farmaceutycznych. Region Azji i Pacyfiku odnotowuje dynamiczny wzrost w zakresie badań przemysłowych, a Bliski Wschód i Afryka stają się kluczowym rynkiem dla monitoringu wody.

Ameryka Północna posiada około 36% udziału w światowym rynku IC, a Europa to około 28% globalnego rynku. W ramach rynku europejskiego Niemcy odpowiadają za 38% wdrożeń, szczególnie w zakresie badań środowiskowych i kontroli procesów w sektorze chemicznym. W 2024 roku Francja wprowadziła przepisy wymagające stosowania IC we wszystkich krajowych audytach jakości wody. W tym samym roku w Wielkiej Brytanii odnotowano 19-proc. wzrost wdrożeń IC w branży farmaceutycznej i bezpieczeństwa żywności. Region Azji i Pacyfiku posiada 27% udziału w rynku systemów do IC, a pod względem liczby instalacji przodują Chiny i Japonia. Problemy związane z zanieczyszczeniem środowiska w Chinach doprowadziły do zaostrzenia przepisów i większego nacisku na jego monitorowanie. W roku 2024 chińskie laboratoria i uczelnie zakupiły ponad 21 000 systemów do IC, głównie do monitorowania próbek przemysłowych, w tym w przemyśle farmaceutycznym i spożywczym. Japonia jest na drugim miejscu z ponad 7400 systemami IC stosowanymi w badaniach czystości półprzewodników oraz kontroli jakości w przemyśle farmaceutycznym. Region Bliskiego Wschodu i Afryki odpowiada za 9% rynku. Arabia Saudyjska wdrożyła ponad 1200 systemów w zakładach odsalania wody i kompleksach petrochemicznych. W RPA jest użytkowanych ponad 1600 systemów do IC, wykorzystywanych głównie do badania ścieków górniczych i zarządzania jakością wody w rolnictwie.

Pięciu największych dostawców kontroluje 51% całkowitego światowego udziału w rynku IC. Do głównych graczy na światowym rynku chromatografii jonowej zaliczają się w kolejności alfabetycznej: Agilent Technologies, Bio-Rad Laboratories, Cecil Instruments, MembraPure, Metrohm, Nittoseiko Analytech, Perkinelmer, Shimadzu, Sykam, Thermo Fisher Scientific, Tosoh i Waters. Z naszego krajowego punktu widzenia, jest w tym zestawie wiele zupełnie nieznanych u nas firm. W Polsce od wielu lat rynek IC jest zdominowany przez produkty firm Metrohm i Thermo Fisher Scientific, a od niedawna swoją ofertę w zakresie IC mają także firmy Shimadzu i Shine. Każda z tych firm oferuje różnego rodzaju rozwiązania techniczne – od prostych systemów rutynowych po zaawansowane układy hybrydowe, szczegółowo opisane w dedykowanych notach aplikacyjnych, dostępnych na stronach internetowych producentów i dystrybutorów.

Rozwój nowych produktów na rynku systemów chromatografii jonowej znacząco przyspieszył w ostatnich kilku latach. W tym czasie na świecie wprowadzono na rynek ponad 115 nowych modeli systemów. Innowacje koncentrowały się na automatyzacji, miniaturyzacji, kompatybilności z podwójnym systemem detekcji oraz integracji z chmurą. Ta ostatnia zaleta powoduje, że już niemalże ¹/₃ systemów IC pozwala na przesyłanie danych w czasie rzeczywistym i zdalną diagnostykę przyrządów. W 2024 roku ponad 7600 chromatografów jonowych na świecie posiadało już funkcję monitorowania wydajności z wykorzystaniem sztucznej inteligencji.

Postępy, które znacznie przyspieszyły rozwój IC w ostatnich latach, obejmują wprowadzenie elucji gradientowej, wysokowydajnych supresorów, bardziej selektywnych i dedykowanych faz stacjonarnych, rozwój kapilarnej i wielowymiarowej IC, miniaturyzację instrumentów oraz techniki łączone (IC-MS i IC-ICP-MS).

Na podkreślenie zasługuje fakt, że IC zaliczana jest do metod zielonej chemii analitycznej. Uzasadnienie takiego podejścia opisano w pracy [27], w której porównano aspekty ekologiczne chromatografii jonowej i innych standardowych metod oznaczania jonów. Niewątpliwie „zielonym” aspektem IC są zminiaturyzowane systemy, które wymagają mniejszej ilości materiałów eksploatacyjnych, generują mniej odpadów i charakteryzują się znacznie niższym zużyciem energii w porównaniu z pełnowymiarowymi systemami laboratoryjnymi. Można je przenieść do miejsca pobierania próbek, umożliwiając analizę „in situ” lub „online”, co znacznie obniża koszty i skraca czas analizy. To wszystko wpływa na cykl życia przyrządów – od projektowania, poprzez produkcję, aż po utylizację sprzętu i odpadów. Zielona chemia ma również wpływ na projektowanie systemów do IC. Obecnie ¹/₃ nowo produkowanych przyrządów zawiera materiały nadające się do recyklingu oraz algorytmy oprogramowania redukujące zużycie wody i odczynników. Do tego trendu przyczyniły się rządowe przepisy, szczególnie w Europie i Ameryce Północnej, gdzie większość przetargów publicznych na chromatografy musiało uwzględniać elementy zrównoważonego rozwoju. Przykładowo, firma Metrohm rozwija swoje portfolio IC, skupiając się na technikach przygotowania próbek do analizy, automatyzacji, miniaturyzacji, technikach łączonych oraz nowych, bardziej wydajnych i selektywnych kolumnach analitycznych. Thermo Fisher Scientific wprowadził system IC nowej generacji z detektorem konduktometrycznym i UV/Vis, który pozwala na analizę do 240 próbek dziennie. Firma Shimadzu zaoferowała przenośny IC o wadze poniżej 20 kg, przeznaczony do badań wody w terenie. Mitsubishi Chemical Analytech opracowała energooszczędny system IC, który zmniejszył zużycie eluentu o 36% i został wdrożony m.in. w 400 zakładach oczyszczania ścieków w Japonii. Firma Qingdao Puren wprowadziła na rynek IC z ekranem dotykowym i wbudowanymi instrukcjami, co pozwoliło znacznie skrócić czas szkolenia operatorów. Z kolei firma Membrapure opracowała platformę chromatografii jonowej z automatyczną walidacją metod, która jest obecnie wykorzystywana w ponad 900 laboratoriach farmaceutycznych na całym świecie. Przytoczone przykłady jasno pokazują, że rynek chromatografii jonowej rozwija się bardzo dynamicznie. Producenci, wychodząc naprzeciw coraz bardziej zróżnicowanym potrzebom użytkowników, koncentrują się na dostarczaniu innowacyjnych rozwiązań technologicznych, zachowując przy tym aspekt ekologiczny poprzez ograniczanie wpływu tych rozwiązań na środowisko. Zatem warto śledzić na bieżąco, co się dzieje w branży IC.

Czy i komu to się opłaca?

Odpowiedź na pytanie zawarte w tytule tej pracy z jednej strony jest oczywista i pozytywna, ale ma też swoje „drugie dno”. Na pewno IC jest użyteczną, wszechstronną i dojrzałą techniką analityczną stosowaną powszechnie w naszych laboratoriach. Decydując się na zakup chromatografu jonowego, powinniśmy zawsze pamiętać o naszych realnych (nie ambicjonalnych) celach posiadania takiego sprzętu, do czego ma on służyć, ile próbek w skali miesiąca planujemy analizować, jakie są koszty bieżącej eksploatacji, jakie są kwalifikacje personelu. Pamiętajmy, że nawet najdroższe i wyrafinowane przyrządy to nie czarne skrzynki produkujące jakieś wyniki – potrzebni są odpowiednio przygotowani (i wynagradzani!) pracownicy oraz dobre zaplecze laboratoryjne.

W przypadku laboratoriów środowiskowych i wodociągowych IC stosowana jest głównie do rutynowych analiz wód i ścieków. Jest to opłacalne m.in. ze względu na analizę dużej liczby próbek, jednoczesne oznaczanie wielu analitów, możliwość oznaczania jonów amonowych w obecności innych nieorganicznych kationów, niską cenę pojedynczej analizy oraz konieczność dostosowania się do wytycznych rozporządzeń czy norm. Poza tym automatyzacja umożliwia ciągłą pracę w trybie zmianowym czy nocnym bez dodatkowego personelu; a tym samym możliwość analizy większej liczby próbek w odniesieniu do jednego analityka. Bardzo ważne jest także skrócenie czasu od pobrania próbki do uzyskania wyniku.

Nieco inaczej wygląda sytuacja w laboratoriach przemysłowych, gdzie automatyzacja odgrywa jeszcze ważniejszą rolę. Odpowiednio rozbudowane zestawy do IC są wykorzystywane m.in. do kontroli jakości wody i roztworów (np. elektrolitów w bateriach) stosowanych w liniach technologicznych, jakości wód w instalacjach chłodzących, wód kotłowych, roztworów odpadowych/ścieków. Zalety stosowania IC to m.in.: mniejsza liczba awarii, stabilna jakość produktu, dłuższe życie instalacji, monitoring w trakcie procesu, zminimalizowanie kosztów związanych z awarią instalacji czy szeroki zakres badanych analitów i matryc. Przykładowo, w najszybciej rozwijającej się branży farmaceutycznej IC jest wykorzystywana m.in. do kontroli jakości surowców i produktów końcowych, w tym ilości substancji czynnej lub zanieczyszczeń, profili uwalniania się substancji czynnych zgodnie z wysokimi wymaganiami farmakopei.

Obok rutynowych, komercyjnych zastosowań IC, w których zazwyczaj znamy zakres analityczny (rodzaj i ilości oznaczanych jonów) i liczbie próbek, jest ona bardzo użyteczną techniką separacyjną stosowaną do celów naukowo-badawczych. Takie laboratoria cenią sobie przede wszystkim uniwersalność systemów, możliwość wykorzystania do analiz bardziej skomplikowanych matryc i analitów, dostosowywanie opracowanych metodyk do konkretnych potrzeb naukowych, dydaktycznych i otoczenia gospodarczego oraz stosowanie IC w ramach technik łączonych, które mają ogromne znaczenie w analityce specjacyjnej czy badaniach metabolomicznych.

Podsumowanie

Chromatografia jonowa jest obecnie najważniejszą i najbardziej opłacalną instrumentalną metodą oznaczania jonów. Chromatograf jonowy użytkowany w prawidłowy sposób, przez świadomego jego zalet i ograniczeń analityka, stanowi bardzo ważny i wydajny element oferty komercyjnej zarówno w laboratoriach kontrolno-pomiarowych, jak i naukowo-badawczych. Choć początkowa inwestycja jest relatywnie wysoka, nakłady te zwykle szybko się zwracają. IC to bez wątpienia „koń roboczy” w naszym laboratorium, szczególnie gdy liczba analizowanych próbek jest duża. Jak wynika z przedstawionych danych, IC jonowa jest opłacalna zarówno dla laboratoriów wykonujących analizy jonów, jak i producentów aparatury, na co wskazuje dynamicznie rosnący rynek IC. Jako użytkownicy mamy obecnie duży wybór sprzętu i akcesoriów, które różnią się nie tylko ceną, ale i dostępnością, jakością czy trwałością.

Piśmiennictwo

Michalski R.: Historia, stan obecny i perspektywy rozwojowe chromatografii jonowej. „Laboratorium – Przegląd Ogólnopolski”, 2025, 1, 16-24.
Michalski R., Kończyk J.: Ion Chromatography, Current Strengths, Key Limitation and Future Trends. „Journal of Chromatography A”, 2026, 467236.
Michalski R.: Chromatografia jonowa w teorii i praktyce. Wydanie II. PWN, Warszawa 2025.
Pohl C.A.: Stationary phases in ion chromatography. [In:] Ion Chromatography – Instrumentation, Techniques and Applications. Academic Press, 2021, 43-156.
Michalski R.: Przygotowanie próbek do analizy chromatograficznej – nowe trendy i rozwiązania. „Laboratorium – Przegląd Ogólnopolski”, 2015, 9-10, 31-38.
Liu J.M., Liu C.C., Fang G.Z., Wang S.: Advanced analytical methods and sample preparation for ion chromatography techniques. „RSC Advances”, 2015, 5 (72), 58713-58726.
Michalski R.: Chromatografia jonowa – zalety i ograniczenia. „Laboratorium – Przegląd Ogólnopolski”, 2005, 3, 27-31.
Michalski R., Pecyna-Utylska P., Kernert J.: Ion Chromatography and Related Techniques in Carboxylic Acids Analysis. „Critical Reviews in Analytical Chemistry”, 2021, 51 (6), 549-564.
Michalski R., Pecyna-Utylska P., Kernert J.: Determination of ammonium and biogenic amines by ion chromatography. A Review. „Journal of Chromatography A”, 2021, 1651, 462319.
Michalski R., Kończyk J.: Determination of carbohydrates by using ion chromatography and related methods. „Molecules”, 2024, 29, 3413.
Michalski R., Frymus A., Kończyk J.: Badania zawartości wybranych składników mineralnych w europejskich wodach mineralnych – Część I. „Laboratorium – Przegląd Ogólnopolski”, 2017, 11/12, 62-67.
Michalski R., Kończyk J., Błażewicz A.: Chromatografia jonowa w badaniach farmaceutycznych i biomedycznych. „Laboratorium – Przegląd Ogólnopolski”, 2017, 9-10, 31-36.
Paull B., Michalski R.: Ion Exchange: Ion Chromatography Principles and Applications. [In:] Worsfold P., Poole C., Townshend A., Miro M.: Encyclopedia of Analytical Science. Elsevier, Amsterdam 2019, Vol. 5, pp. 178-189.
Michalski R., Kończyk J.: Wpływ nowoczesnych technologii i zmian klimatycznych na występowanie nowych substancji i materiałów w środowisku. „Laboratorium – Przegląd Ogólnopolski”, 2025, 3, 20-28.
Davis K.: Perfluorinated compounds: An overview of their environmental behavior. „Environmental Pollution”, 2023, 290, 117-125.
Aguilar J.M., Wijayahena M.K., Kharittha R.S., Choodum P.A., Wallace J.S., Aga D.S.: Comprehensive evaluation of the analytical efficiency of combustion ion chromatography for per- and polyfluoroalkyl substances in biological and environmental matrices. „Environmental Science & Technology”, 2025, 59/6, 6.
Huang Y., Wang L., Chen B., Zhang Q., Zhu R.: Detecting hydrogen peroxide reliably in water via ion chromatography: a method evaluation update and comparison in the presence of interfering components. „Environmental Science: Water Research & Technology”, 2020, 9, 2241.
Wei Y., Yang Y., Chen B., Yang B.: Green detection of trace cyanuric acid and free chlorine together via ion chromatography. „Chemosphere”, 2022, 292, 133378.
Bhattacharyya L., Roher J.S.: Application of Ion Chromatography for Pharmaceutical and Biological Products. John Wiley & Sons, New Jersey, USA 2012.
Vanatta L.E.: Application of ion chromatography in the semiconductor industry. „TrAC Trends in Analytical Chemistry”, 2001, 20 (6-7), 336-345.
Stenzel Y.P., Horsthemke F., Winter M.,Nowak S.: Chromatographic techniques in the research area of lithium ion batteries: current state-of-the art. „Separation”, 2019, 6 (2), 26.
Popoola O., Popoola M., Adams S.M.: A review of recent advances, current limitations, and remedies of lithium-ion batteries for advanced technological applications. „Future Batteries”, 2025, 7, 100109.
Rutz C., Schmolke L., Gvilava V., Janiak C.: Anion analysis of ionic liquids and ionic liquid purity assessment by ion chromatography. „Zeitschrift für Anorganische und Allgemeine Chemie (ZAAC)”, 2017, 643, 130-135.
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.
ISO/DIS 18127 Water quality – Determination of adsorbable organically bound fluorine, chlorine, bromine and iodine (AOF, AOCl, AOBr, AOI) – Method using combustion and subsequent ion chromatographic measurement
https://www.mordorintelligence.com/industry-reports/ion-chromatography-market.
Michalski R., Pecyna-Utylska P.: Green aspects of ion chromatography versus other methods in the analysis of common inorganic ions. „Separations”, 2021, 8, 235.