离子对色谱法

离子对色谱法
离子对色谱法

高效液相色谱法中离子对色谱法、离子交换色谱法及离子色谱法原理的研究及应用

1308102-06余胜

摘要:本文主要讨论正相离子对色谱法、反相离子对色谱法、离子交换色谱发及离子色谱法的原理,以及在应用上的特征与区别。

关键词:正相离子对色谱法;反相离子对色谱法;离子交换色谱法;离子色谱法高效液相色谱法是20世纪70年代发展起来的一项高效、快速的分离技术。液相色谱法是指流动相为液体的色谱技术。在经典的液体柱色谱法的基础上引入气相色谱法的理论,在技术上采用高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器,实现了分析速度快,分离效率高和操作自动化。他可分为离子对色谱法、离子交换色谱法及离子色谱法等,其应用非常广泛。且具有高压、高速、高效以及高灵敏度等这几个突出的特点。

1.离子对色谱法

离子对色谱法是将一种(或多种)与溶质分子电荷相反的离子(称为对离子或反离子)加到流动相或固定相中,使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物,从而控制溶质离子的保留行为。用于阴离子的对离子是烷基铵类,如氢氧化四丁基胺等;用于阳离子的对离子是烷基磺酸类,如己烷磺酸钠等。

近年来有,贺霞,史朝晖等[1]通过用反相离子对色谱法测定了复方维生素片中的维生素B1、维生素B2、维生素B 6这3种水溶性维生素含量,他们以己烷磺酸钠作为离子对试剂,采用DiamonsilC18(250mm×4.6mm,5μm)柱,同时测定这三种维生素,具有好的相关性,此种方法可用于这三种物质含量的测定及质量控制研究。

随后有李小兵,王勇军等[2]用离子对色谱法检测阿德福韦酯中降解产物的含量。采用Welch Materials XB-C8 柱(250 mm ×4.6 mm,5μ m) ,以0.05 mol ·L-1的磷酸氢二钾和0.01 mol ·L-1四丁基硫酸氢铵缓冲溶液(磷酸调pH至3.0)乙-腈(65:35)为流动相。成功将阿德福韦酯主峰与临近杂质峰可达到基线分离,且主要降解产物阿德福韦、阿德福韦单特戊酸甲酯及9-(2 -二乙氧基膦酰甲氧基乙基)腺嘌呤分离度度均在2.0以上。故正相离子对色谱法适用于阿德福韦酯的有关物质检查及质量控制。

2.离子交换色谱法

离子交换色谱法是基于离子交换树脂上可解离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质

进行可逆交换,根据这些离子对交换剂具有不同的亲和力而将它们分离。凡是在溶剂中能够解离的物质通常都可以用离子色谱法进行分离。被分析物质解离后产生的离子与树脂带相同电荷的离子(反离子)进行交换而达到平衡。不管对于阳离子交换亦或是阴离子交换,若其分配系数D值越大,表示溶质的离子与离子交换剂的相互作用能力越强,亲和力高,在柱中的保留值也就愈大。据报道,李雪辉,段红丽等[3]通过用离子交换色谱法检测离子液体中的阴离子。他们利用离子色谱仪,建立了阴离子的分析方法,此法可用于分析离子液体样品中杂阴离子及监控离子液体合成中反应与纯化过程。

3.离子色谱法

离子色谱法是在离子交换色谱法的基础上发展起来的液相色谱法,且迅速的发展成为水溶液中阴离子分析的最佳方法。此法利用离子交换树脂为固定相,电解质溶液为流动相。通常以电导检测器为通用检测器,为消除流动相中强电解质背景离子对电导检测器的干扰,设置了抑制柱。经典双柱型离子色谱仪,式样组分在分离柱和抑制柱上的原理与离子交换色谱法相同。离子色谱法是离子型化合物的阴离子分析的唯一快速、灵敏(μg·L-1级)和准确的多组分分析的方法。张建平,黄朝章等[4]通过离子色谱法以氢氧化钾为洗脱液、阴离子交换柱分离、电导检测器检测,同时测定了烟草中的硝酸盐和亚硝酸盐。然而黎涛等[5]用离子色谱法测定脱硫石膏粉中硫酸钙含量。通过测定硫酸根的含量,来换算成硫酸钙的质量分数。且此实验的重复性好,灵敏度高。

4.结论

离子对色谱法在对于有机酸、有机碱的分离分析中对于离子交换色谱具有优越性。而离子交换色谱法选择性较好。离子色谱法对于离子型化合物阴离子的分析具有其他分析方法无可比拟的优越性。

参考文献

[1]贺霞,史朝晖,刘慧,张小岭,闫笑笑,周晓星,王东凯.反相离子对色谱法测定复方维生素片中

3种水溶性维生素的含量[J].中国新药杂志.2012(22):2697-2700.

[2]李小兵,王勇军,蒋飞英,朱峰,毛白杨,陈再新.离子对色谱法检测阿德福韦酯中降解产物的

含量[J].药物分析杂志.2013(06):192-194.

[3]李雪辉,段红丽,潘锦添,王乐夫.离子交换色谱法检测离子液体中阴离子[J].分析化学.

2006(S1):1007-1011.

[4]张建平,黄朝章,邓其馨,苏明亮,谢卫,许寒春,刘泽春,吴清辉.离子色谱法同时测定烟草中的

硝酸盐与亚硝酸盐[J].中国烟草学报.2013(06):25-33.

[5]黎涛,于亮,宋文吉,张建军,冯自平.离子色谱法测定脱硫石膏粉中硫酸钙含量[J]. 理化检验

(化学分册). 2014(01):89-

离子色谱原理

离子色谱基础 离子色谱(Ion Chromatography)是高效液相色谱(HPLC)的一种,是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。 一、离子色谱的基本原理 离子色谱的分离机理主要是离子交换,有3种分离方式,它们是高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。用于3种分离方式的柱填料的树脂骨架基本都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物,但树脂的离子交换功能基和容量各不相同。HPIC 用低容量的离子交换树脂,HPIEC用高容量的树脂,MPIC用不含离子交换基团的多孔树脂。3种分离方式各基于不同分离机理。HPIC的分离机理主要是离子交换,HPIEC主要为离子排斥,而MPIC则是主要基于吸附和离子对的形成。 1、高效离子交换色谱 应用离子交换的原理,采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子,这在离子色谱中应用最广泛,其主要填料类型为有机离子交换树脂,以苯乙烯二乙烯苯共聚体为骨架,在苯环上引入磺酸基,形成强酸型阳离子交换树脂,引入叔胺基而成季胺型强碱性阴离子交换树脂,此交换树脂具有大孔或薄壳型或多孔表面层型的物理结构,以便于快速达到交换平衡,离子交换树脂耐酸碱可在任何pH范围内使用,易再生处理、使用寿命长,缺点是机械强度差、易溶胀易、受有机物污染。 硅质键合离子交换剂以硅胶为载体,将有离子交换基的有机硅烷与基表面的硅醇基反应,形成化学键合型离子交换剂,其特点是柱效高、交换平衡快、机械强度高,缺点是不耐酸碱、只宜在pH28范围内使用。 离子交换色谱是最常用的离子色谱。 2、离子排斥色谱 它主要根据Donnon膜排斥效应,电离组分受排斥不被保留,而弱酸则有一定保留的原理,制成离子排斥色谱主要用于分离有机酸以及无机含氧酸根,如硼酸根碳酸根和硫酸根有机酸等。它主要采用高交换容量的磺化H型阳离子交换树脂为填料以稀盐酸为淋洗液。 3、离子对色谱 离子对色谱的固定相为疏水型的中性填料,可用苯乙烯二乙烯苯树脂或十八烷基硅胶(ODS),也有用C8硅胶或CN,固定相流动相由含有所谓对离子试剂和含适量有机溶剂的水溶液组成,对离子是指其电荷与待测离子相反,并能与之生成疏水性离子,对化合物的表面活性剂离子,用于阴离子分离的对离子是烷基胺类如氢氧化四丁基铵氢氧化十六烷基三甲烷等,用于阳离子分离的对离子是烷基磺酸类,如己烷磺酸钠,庚烷磺酸钠等对离子的非极性端亲脂极性端亲水,其CH2键越长则离子对化合物在固定相的保留越强,在极性流动相中,往往加入一些有机溶剂,以加快淋洗速度,此法主要用于疏水性阴离子以及金属络合物的分

采用离子色谱法对黄酒中氨基酸的比较研究doc-省级科研计

采用离子色谱法对黄酒中氨基酸的比较研究 诸葛庆,李博斌,刘兴泉,郑云峰 (国家黄酒产品质量监督检测中心绍兴312071) 摘要:准确测定黄酒中的氨基酸对研究黄酒的营养价值和黄酒风味具有重要的意义,本研究采用了阴离子交换色谱法-积分脉冲安培检测法测定了江西、绍兴、福建三地黄酒中的氨基酸。分析结果显示,绍兴黄酒、福建黄酒的氨基酸总量较高,平均含量分别是3946.56mg/L、3726.80 mg/L,江西黄酒氨基酸含量为1634.33mg/L,每种黄酒的呈味氨基酸以甜味氨基酸和苦味氨基酸为主,它们占80%左右。 关键词:阴离子交换色谱法;积分脉冲安培检测;氨基酸;黄酒 黄酒是我国的民族特产,黄酒是以稻米、黍米、玉米、小米、小麦等粮食为主要原料,经蒸煮、糖化、发酵、压榨、过滤、贮存、勾兑等工艺生产的酿造酒。黄酒酒精度低、耗粮较少、富含多种氨基酸、蛋白质、维生素和对人体有益的矿物元素,营养丰富[1]。黄酒中含有多种多量的氨基酸,黄酒中的氨基酸主要是曲霉菌的酸性蛋白霉和酸性羧肽酶对蒸煮后的原料米中的蛋白质起作用而产生的,是黄酒中的主要成分之一,不仅是黄酒的营养成分,也是黄酒的风味物质或风味的前驱体,对黄酒的风味起着重要作用[2,3]。氨基酸具有鲜、甜、苦、涩等多种味感,赋予了黄酒丰富的味觉层次,使黄酒具有鲜美、醇和、浓郁、柔润、协调和多滋多味的特征[4]。 黄酒中的呈味氨基酸与黄酒的风味有着很大的联系,因此准确的对黄酒中的氨基酸进行定性和定量分析是非常有必要的。但是氨基酸种类繁多、性质接近,氨基酸分析是色谱界公认的难题。现在常用的方法有离子交换色谱法,基于反相色谱分离、柱前衍生、荧光或紫外检测的高效液相法,阴离子交换分离直接安培法检测的离子色谱法,衍生化气相色谱法和毛细管电泳法,这些方法在检测氨基酸方面还存在一定的不足。本研究所用的高效阴离子交换色谱-积分脉冲安培检测法(HPAEC-IPAD)是一种新的氨基酸分析方法[5]。此方法是基于氨基酸分子中的羧基在强碱性介质中可以形成阴离子,而氨基酸分子中的氨基在强碱性介质中通过施加一定的电位,可在贵金属(金、铂)电极表面发生氧化反应,从而实现氨基酸的阴离子交换色谱分离和积分脉冲安培检测[6,7,8]。 1 实验部分 1.1仪器和试剂

离子对色谱法

离子对色谱法 20世纪60年代初,Schill等人对两个相反电荷的离子相互作用形成一个中性化合物的现象进行了 系统研究,并把它引入到液相色谱中,这是最早的离子对色谱法。20 世纪 70 年代初,发展起来了现代 离子对色谱法,早期的反相离子对色谱主要用于液—液分配色谱(固定液涂渍与载体上)。20世纪70年 代中后期随着化学键和固定相的发展,离子对色谱不再使用涂渍型填料,而使用现在最常用的反相离子 对色谱。离子对色谱主要分为两类:正相离子对色谱和反相离子对色谱。因为正相离子对色谱法现在已 经很少使用,故只介绍反相离子对色谱法。 一、离子对色谱法的基本概念 离子对色谱法(ion—pair chromatography,IPC)是用正相或反相色谱柱分离离子型化合物和可解 化合物的方法(counterion)与离子化的样品组分形成离子对,这种离子对同中性或非极性分子一样,可 采用分配色谱的方法进行分离。 二、反相离子对色谱法 反相离子对色谱法是把离子对试剂添加到极性流动相中,被分析的样品离子在流动相中与离子对 试剂(反离子)生成不带电的中性离子对,从而增加了样品离子在非极性固定相中的溶解度,是分离系 数增加,改善分离效果。 (一) 反相离子对色谱的原理 在阐述离子对色谱的保留机制时,有多种模型理论,主要理论有离子对模型和动态离子交换模型, 本书介绍离子对模型。 离子对模型认为,在反相离子对色谱中,固定相为疏水性的键合相(如ODS),被分离的离子和反 离子同时存在于强机型的流动相中两者生成的中性离子对在流动相和键合相之间进行分配,可采用分配 色谱的方法进行分离。 对于碱性化合物(B),一般用各种烷基磺酸盐(R—SO3 Na)作离子对试剂,流动相和固定相之 间的反应如图11—1所示。 流动相 固定相 B+H +?BH + RSO3Na?RSO3 - +Na + BH + +RSO3 -?BH + .RSO3 -?[BH + .RSO3 - ]

离子色谱方法及应用

离子色谱方法及应用 高迎新 离子色谱(简称IC-Ion Chromatography)是高效液相色谱(简称HPLC-High Performance Liquid Chromatography)的一种,是用于分离能在水中解离成有机和无机离子的一种液相色谱方法。从20世纪70年代中期问世以来,很快成为水溶液中阴、阳离子的重要分析手段。应用范围从分析水中常见的阴、阳离子和有机酸类,发展到分析极性有机化合物以及生物样品中的糖、氨基酸、肽、蛋白质等。 一、离子色谱方法的特点 对离子型化合物的测定是经典分析化学的主要内容。对阳离子的分析已有一些快速而灵敏的分析方法,如原子吸收、高频电感偶合等离子体发射光谱和X射线荧光分析等。而对于阴离子的分析长期以来缺乏快速灵敏的方法。一直沿用经典的容量法、重量法和光度法等。这些方法操作步骤冗长费时,灵敏低且易受干扰。而发展起来的离子色谱克服了以上缺点,具有快速、灵敏度高、选择性好、可同时测定多组分的优点。可以说,离子色谱对阴离子的分析是分析化学中的一项新突破。 1快速、方便对7种常见阴离子(F-、Cl-、Br-、NO3-、NO2-、SO42-、PO43-)和六种常见阳离子(Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+)的分析时间小于10min。如采用高效分离柱对上述七种常见阴离子的分离时间只需3min。 2 灵敏度高离子色谱分析的浓度范围为μg/L~ mg/L。当进样量为50μl时,常见阴离子的检出限小于是10μg/L。如增加进样量并采用小孔径柱(2mm直径)或在线浓缩时,检出限可达10-12g/L。 3 选择性好IC法分析无机和有机阴、阳离子的选择性主要由选择适当的分离和检测系统来达到的。由于IC的选择性,对样品的前处理要求简单、一般只需做稀释和过滤。 4 可同时测定多种离子化合物与光度法、原子吸收法相比,IC的主要优点是只需很短的时间就可同时检测样品中的多种成分。 5 分离柱的稳定性好、容量高 IC中苯乙烯/二乙烯苯聚合物是应用最广的填料。这种树脂的高pH稳定性允许用强酸或强碱作淋洗液,有利于扩大应用范围。样品分析时,溶解、稀释和过滤是前处理的主要工作。

离子对色谱法

高效液相色谱法中离子对色谱法、离子交换色谱法及离子色谱法原理的研究及应用 1308102-06余胜 摘要:本文主要讨论正相离子对色谱法、反相离子对色谱法、离子交换色谱发及离子色谱法的原理,以及在应用上的特征与区别。 关键词:正相离子对色谱法;反相离子对色谱法;离子交换色谱法;离子色谱法高效液相色谱法是20世纪70年代发展起来的一项高效、快速的分离技术。液相色谱法是指流动相为液体的色谱技术。在经典的液体柱色谱法的基础上引入气相色谱法的理论,在技术上采用高压泵、高效固定相和高灵敏度检测器,实现了分析速度快,分离效率高和操作自动化。他可分为离子对色谱法、离子交换色谱法及离子色谱法等,其应用非常广泛。且具有高压、高速、高效以及高灵敏度等这几个突出的特点。 1.离子对色谱法 离子对色谱法是将一种(或多种)与溶质分子电荷相反的离子(称为对离子或反离子)加到流动相或固定相中,使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物,从而控制溶质离子的保留行为。用于阴离子的对离子是烷基铵类,如氢氧化四丁基胺等;用于阳离子的对离子是烷基磺酸类,如己烷磺酸钠等。 近年来有,贺霞,史朝晖等[1]通过用反相离子对色谱法测定了复方维生素片中的维生素B1、维生素B2、维生素B 6这3种水溶性维生素含量,他们以己烷磺酸钠作为离子对试剂,采用DiamonsilC18(250mm×4.6mm,5μm)柱,同时测定这三种维生素,具有好的相关性,此种方法可用于这三种物质含量的测定及质量控制研究。 随后有李小兵,王勇军等[2]用离子对色谱法检测阿德福韦酯中降解产物的含量。采用Welch Materials XB-C8 柱(250 mm ×4.6 mm,5μ m) ,以0.05 mol ·L-1的磷酸氢二钾和0.01 mol ·L-1四丁基硫酸氢铵缓冲溶液(磷酸调pH至3.0)乙-腈(65:35)为流动相。成功将阿德福韦酯主峰与临近杂质峰可达到基线分离,且主要降解产物阿德福韦、阿德福韦单特戊酸甲酯及9-(2 -二乙氧基膦酰甲氧基乙基)腺嘌呤分离度度均在2.0以上。故正相离子对色谱法适用于阿德福韦酯的有关物质检查及质量控制。 2.离子交换色谱法 离子交换色谱法是基于离子交换树脂上可解离的离子与流动相中具有相同电荷的溶质

离子色谱法测水中阴离子

离子色谱法测水中阴离子 指导老师:郭文英 实验人:王壮 同组实验:余晓波 实验时间:2016.3.21 一. 实验目的 1. 掌握离子色谱法分析的基本原理。 2. 掌握常见阴离子的测定方法。 3. 掌握离子色谱的定性和定量分析方法 二.实验原理 离子色谱法中使用的固定相是离子交换树脂。离子交换树脂上分布有固定的带电荷的基团和能离解的离子。当样品加入离子交换树脂后,用适当的溶液洗脱,样品离子即与树脂上能离解的离子进行交换,并且连续进行可逆交换分配,最后达到 平衡。不同阴离子(32,,,F Cl NO NO ---- 等)与阴离子树脂之间亲和力不同,其在 交换柱上的保留时间不同,从而达到分离的目的。根据离子色谱峰的峰高或峰面积可对样品中的阴离子进行定性和定量分析。离子色谱法应用电导检测器。 三.仪器与试剂 仪器:离子色谱仪;阴离子分析色谱柱;阴离子分析色谱保护柱;超声波发生器;真空过滤装置;注射器 试剂:20ppm 、30ppm 、40ppm 、50ppm Cl -和3NO -标准溶液、未知样。 五.实验内容 1. 打开电脑,打开power ,后打开IC 软件,等power 灯不闪后,就可以使用了。 2. 按下列条件设置仪器参数:淋洗液流量为0.8mL/min ;数据采集时间为10min ,设置完后扫基线。 3. 阴离子的定性分析:分别吸取0.5mL 各浓度的标准溶液,进样,记录保留时间 4. 测定未知水样。取0.5mL 未知样按同样实验进样,记录保留时间。

表1. 不同浓度F-保留时间和出峰面积 表2.不同浓度Cl-保留时间和出峰面积 表3. 不同浓度 NO-保留时间和出峰面积 3 对不同浓度的标准样品所测得的保留时间和出峰面积绘制标准工作曲线:

离子色谱法及液相色谱法(附答案)

离子色谱法及液相色谱法(附答案) 一、填空题 1. 离子交换色谱主要用于有机和无机_____、_____离子的分离。答案:阴阳 2. 离子排斥色谱主要用于_____酸、_____酸和_____的分离。答案:有机无机弱醇类 3. 离子对色谱主要用于表面活性的_____离子、_____离子和_____络合物的分离。答案:阴阳金属 4. 离子色谱分析样品时,样品中离子价数越高,保留时间_____,离子半径越大,保留时间_____。 答案:越长越长 5. 在离子色谱分析中,为了缩短分析时间,可通过改变分离柱的容量、淋洗液强度和_____,以及在淋洗液中加入有机改进剂和用梯度淋洗技术来实现。答案:流速 6. 高效液相色谱紫外检测器属于_____型检测器,只适用于检测那些_____的物质。答案:选择能吸收紫外光二、判断题 1. 离子色谱(IC)是高效液相色谱(HPLC)的一种。( )答案:正确 2.离子色谱的分离方式有3种,即高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。它们的分离机理是相同的。( )答案:错误正确答案为:它们的分离机理是不同的。 3. 离子色谱分析中,其淋洗液的流速和被测离子的保留时间之间存在一种反比的关系。( 答案:正确4.当改变离子色谱淋洗液的流速时,待测离子的洗脱顺序将会发生改变。( 答案:错误 正确答案为:待测离子的洗脱顺序不会改变。 5. 离子色谱分析阳离子和阴离子的分离机理、抑制原理是相似的。( 答案:正确 6. 离子色谱分析中,水负峰的位置由分离柱的性质和淋洗液的流速决定,流速的改变可改变水负峰的位置和被测离子的保留时间。( 答案:正确 7. 离子色谱分析中,水负峰的位置由分离柱的性质和淋洗液的流速决定,流速的改变可改变水负峰的位置和被测离子的保留时间。(答案:正确 8. 离子色谱分析中,淋洗液浓度的改变只影响被测离子的保留时间,而不影响水负峰的位置。(答案:正确 9. 离子色谱中的梯度淋洗与气相色谱中的程序升温相似,梯度淋洗一般只在含氢氧根离子或甲基磺酸根的淋洗液中采用抑制电导检测时才能实现。( 答案:正确 10. 高效离子色谱用低容量的离子交换树脂。( 答案:正确 11. 离子排斥色谱(HPICE)用高容量的离子交换树脂。( 答案:正确 12. 色谱柱的分离度表示在一定的分离条件下两个组分在某个色谱柱上分离的好坏。( 答案:正确 13. 高效液相色谱梯度洗脱中的低压梯度又称内梯度,高压梯度又称外梯度。( 答案:错误 正确答案为:低压梯度又称外梯度,高压梯度又称内梯度。 14. 在正相键合液相色谱法中,固定相是极性的,流动相是非极性溶剂。( 答案:正确 15. 在正相键合液相色谱法中,流动相极性变小,色谱保留时间延长。( 答案:正确

固定污染源废气 氟化氢的测定 离子色谱法 (暂行)(HJ688-2013)

主题:氟化氢检测(监测)方法指导书第 A 版第 0 次修订颁布日期:2015年10月01日 氟化氢检测(监测)方法指导书 (方法标准号:HJ688-2013) 编制: 审核: 批准: 批准日期: 修改记录表 序号对应章节号修改前内容修改后内容修改人批准人批准日期

主题:氟化氢检测(监测)方法指导书第 A 版第 0 次修订颁布日期:2015年10月01日 1方法原理 本方法采用加热的采样管连续从固定污染源采集废气样品,经加热的过滤器滤除颗粒物,废气样品进入冷却的碱性吸收液,气态氟化物被吸收生成氟离子。经离子色谱仪分离检测,保留时间定性,响应值定量。 2适用范围 本标准规定了测定固定污染源废气中氟化氢的离子色谱法。 本标准适用于固定污染源废气中气态氟化物的测定,以氟化氢浓度表示,不能测定碳氟 化物,如氟利昂。 当采样体积120L,定容体积200ml 时,检出限为0.03mg/m 3 ,测定下限为0.12mg/m 3 ; 定容体积500ml 时,检出限为0.08mg/m 3 ,测定下限为0.32mg/m 3 。 3仪器及试剂 3.1 试剂和材料 除非另有说明,分析时均使用符合国家标准的分析纯试剂;水,GB/T 6682,二级。 3.1.1氢氧化钾(KOH)。 3.1.2无水碳酸钠(Na2CO3)。 3.1.3氟化钠(NaF),优级纯:在110℃下干燥2h,于干燥器中保存。 3.1.4吸收液 3.1. 4.1氢氧化钾溶液:c(KOH) = 0.1mol/L。称取 5.6g 氢氧化钾(3.1.1),溶解于水,稀释至1000ml。 3.1. 4.2氢氧化钾-碳酸钠溶液:c(KOH) = 0.006mol/L,c(Na2CO3) = 0.008mol/L。称取0.33g 氢氧化钾(3.1.1) 和0.85g 无水碳酸钠(3.1.2),溶解于水,稀释至1000ml。 3.1.5 淋洗液 3.1.5.1氢氧化钾溶液:c(KOH) = 0.030mol/L。称取1.7g 氢氧化钾(3.1.1),溶解于水,稀释至1000ml。 3.1.5.2 氢氧化钾-碳酸钠溶液:c(KOH) = 0.0018mol/L,c(Na2CO3) = 0.0024mol/L。称取0.1g 氢氧化钾(3.1.1)

离子色谱分析方法通则..

离子色谱分析方法通则 1 范围 本标准规定了离子色谱法对仪器的要求和分析方法。所用仪器应具备输液泵、离子交换色谱柱、抑制器以及检测器(电导检测器、安培检测器、吸光度检测器或者其中任一种检测器)等。系统中应含完成分析任务所必需的附件—色谱工作站或积分仪等。 本标准适用于多种阴离子、阳离子、有机酸、糖类的测定。 2.引用标准 GB 1.4-88 标准化工作导则化学分析方法标准编写规定 GB 3102.8-93 物理化学和分子物理学的量和单位 3 定义 3.1 电导 conductance 电阻的倒数称为电导,单位为西门子,符号是S。它的导出单位为微西门子,符号是μS。1S=106μS。 3.2 电导率 conductivity 25℃时,一立方厘米液体的电阻的倒数,以Ω1·cm1或S/cm 表示。 3.3 抑制电导检测 suppressed conductance detection 在分离柱后,采用离子交换膜或离子交换柱将淋洗液中的淋洗离子转变为弱酸、弱碱或水,使淋洗液的背景电导降低,同时提高检测灵敏度的方法称为抑制电导检测。 3.4 分辨率(分离度) resolution 评价色谱柱对相邻双峰分离情况的指示: 分峰的分离情况。分辨率按

式中 R—相邻两组分峰的分辨率 tR1——组分1的保留时间 tR2——组分2的保留时间 W1——组分1的峰底宽度 W2——组分1的峰底宽度 4 方法原理 不同的色谱柱中装填有不同类型的离子交换树脂。离子交换树脂上的活性交换基团能与样品中的离子及流动相中的淋洗离子发生离子交换作用。此种交换作用又因不同离子与树脂上的活性交换基团之间的静电力或亲和力存在差异,与树脂静电力或亲和力大的离子易被保留而难于被洗脱,静电力或亲和力小的离子则易于洗脱。随着淋洗液的流动,样品中的离子与树脂上的交换基团不断地发生交换—洗脱—再交换—再洗脱,最终被淋洗液带到检测器中形成高斯分布型色谱峰。在一定的色谱条件下组分峰的流出时间即保留时间固定,以此作为组分离子的定性依据。在一定的浓度范围内组分的峰面积(或峰高)正比于组分的浓度,积分仪拾得此信号给出组分的定量结果。 图1 分辨率示意图 5 试剂和材料 5.1 配制淋洗液、再生液的试剂纯度应是分析纯(A.R)或分析纯以上试剂。 5.2 去离子水应满足以下要求: 5.2.1 电导率:<1μS/cm(20℃时)。

离子色谱法测定有机溶剂中痕量阴离子

离子色谱法测定有机溶剂中痕量阴离子* 叶明立朱岩**郭莹莹 (浙江大学西溪校区化学系杭州310028) 摘要:采用阴离子交换分离,化学抑制模式,对甲醇、乙腈、异丙醇等有机溶剂中的阴离子进行测定。各有机溶剂稀释一倍直接进样可以测定Cl—、NO3—、SO42—,在所采取的色谱条件下,三种阴离子都具有很好 的线性和较低的检测限,甲醇中三种离子的检测限分别是:1.06、3.23、4.88ug/L,乙腈中分别是:1.41、 7.07、16.47ug/L,异丙醇中分别是:1.22、8.11、25.65ug/L。比较采用自动再生循环模式,利用化学抑 制模式的离子色谱法是一种检测有机物中阴离子的高效,准确的方法。 关键词:离子色谱有机溶剂阴离子 1.引言: 常规测定有机溶剂中阴离子的方法多数是根据离子的物理化学特性进行的,一般是采用比色法和浊度法。实验需要将大量的样品进行蒸发分馏,然后对于其中的每种阴离子分别用比色和浊度法进行分析测定[1-2]。但是采用这些方法不仅费时,而且测定结果往往不精确,特别是不能对有机溶剂中痕量阴离子进行测定。而离子色谱对于测定有机溶剂中的阴离子具有很高的灵敏度和较低的检测限,但是对于测定有机溶剂,往往存在一定的基体效应,因此Edward Kaiser采用基体消除技术对样品进行预处理,但该技术难度较大而且对仪器的要求也很高,仪器设备复杂[3-4]。 本文采用离子色谱外加酸化学抑制方法避免了有机溶剂的基体效应,仪器设备简单,方法简便,可以准确快速的对分析纯有机溶剂中的痕量阴离子进行测定。 2.实验部分 2.1仪器及试剂 仪器:Dionex 500离子色谱仪;GP50梯度泵;EG40淋洗液发生器;ED40电化学检测器;Dionex ASRS-ULTRA(2mm)自再生抑制器;Dionex Peak5.2色谱工作站(美国Dionex公司)。 色谱柱:Dionex AS9-HC保护柱;Dionex AS9-HC分离柱;Dionex AS17保护柱;Dionex AS17分离柱(均为2mm) 试剂:甲醇、乙腈、异丙醇均为分析纯。F—、,Cl—、NO3—、SO42—贮备液均购自上海市计量测试技术研究所,使用时稀释至所需浓度的标准使用液。溶液都用18.3MΩ.cm的二次去离子水配制。 2.2 样品处理 分别将甲醇、乙腈、异丙醇稀释1倍,直接进样。 2.3 色谱条件 淋洗液:采用淋洗液发生器产生的高纯KOH溶液;流速:0.25 ml/min;进样量:25μL 3.结果与讨论 3.1采用碳酸钠淋洗液系统对阴离子进行测定 3.1.1采用9mmol/l碳酸钠作为淋洗液,抑制器自再生模式(包括外加水和自循环,抑制电流50mA),AG9-HC保护柱+AS9-HC分离柱对有机溶剂中的阴离子进行测定。直接将用2.2方法处理的甲醇样品(稀释一倍)进行进样,测定结果见图1。 *国家和浙江省留学基金资助项目 **通信联系人

离子色谱法

一、离子色谱(IC)基本原理 离子色谱是高效液相色谱(HPLC)的一种,其分离原理也是通过流动相和固定相之间的相互作用,使流动相中的不同组分在两相中重新分配,使各组分在分离柱中的滞留时间有所区别,从而达到分离的目的。 二、离子色谱仪的结构 离子色谱仪一般由四部分组成,即输送系统、分离系统、检测系统、和数据处理系统。输送系统由淋洗液槽、输液泵、进样阀等组成;分离系统主要是指色谱柱;检测系统(如果是电导检测器)由抑制柱和电导检测器组成。 离子色谱的检测器主要有两种:一种是电化学检测器,一种是光化学检测器。电化学检测器包括电导、直流安培、脉冲安培、和积分安培;光化学检测器包括紫外-可见和荧光。电导检测器是IC的主要检测器,主要分为抑制型和非抑制型(也称为单柱型)两种。抑制器能够显著提高电导检测器的灵敏度和选择性,其发展经历了四个阶段,从最早的树脂填充的抑制器到纤维膜抑制器,平板微膜抑制器和先进的只加水的高抑制容量的电解和微膜结合的自动连续工作的抑制器。 三、离子色谱基本理论 离子色谱主要有三种分离方式:离子交换离子排斥和反相离子对。这三种分离方式的柱填料树脂骨架基本上都是苯乙烯/二乙烯苯的共聚物,但是树脂的离子交换容量各不相同,以下就主要介绍离子交换色谱的分离机理。 在离子色谱中应用最广的柱填料是由苯乙烯-二乙烯基苯共聚物制得的离子交换树脂。这类树脂的基球是用一定比例的苯乙烯和二乙烯基苯在过氧化苯酰等引发剂存在下,通过悬浮物聚合制成共聚物小珠粒。其中二乙烯基苯是交联剂,使共聚物称为体型高分子。

典型的离子交换剂由三个重要部分组成:不溶性的基质,它可以是有机的,也可以是无机的;固定的离子部位,它或者附着在基质上,或者就是基质的整体部分;与这些固定部位相结合的等量的带相反电荷离子。附着上去的集团常被称作官能团。结合上去的离子被称作对离子,当对离子与溶液中含有相同电荷的离子接触时,能够发生交换。正是后者这一性质,才给这些材料起了“离子交换剂”这个名字。 离子交换法的分离基理是离子交换,用于亲水性阴、阳离子的分离。阳离子分离柱使用薄壳型树脂,树脂基核为苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物,核的表面是磺化层,磺酸基以共价键与树脂基核共聚物相连;阴离子分离柱使用的填料也是苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物,核外是磺化层,它提供了一个与外界阴离子交换层以离子离子键结合的表面,磺化层外是流动均匀的单层季铵化阴离子胶乳微粒,这些胶乳微粒提供了树脂分离阴离子的能力,其分离基理基于流动相和固定相(树脂)阳离子位置之间的离子交换。 淋洗液中阴离子和样品中的阴离子争夺树脂上的交换位置,淋洗液中含有一定量的与树脂的离子电荷相反的平衡离子。在标准的阴离子色谱中,这种平衡离子是CO 32-和HCO 3-;在标准的阴离子色谱中,这种平衡离子是H +。离子交换进行的过程中,由于流动相可以连续地提供与固定相表面电荷相反的平衡离子,这种平衡离子与树脂以离子对的形式处于平衡状态,保持体系的离子电荷平衡。随着样品离子与连续离子(即淋洗离子)的交换,当样品离子与树脂上的离子成对时,样品离子由于库仑力的作用会有一个短暂的停留。不同的样品离子与树脂固定相电荷之间的库仑力(即亲和力)不同,因此,样品离子在分离柱中从上向下移动的速度也不同。样品阴离子A -与树脂的离子交换平衡可以用下式表示: 阴离子交换 A - +(淋洗离子)-+NR 4-R = A -+NR 4-R + (淋洗离子) 对于样品中的阳离子,树脂交换平衡如下(H +为淋洗离子): 阳离子交换 C + + H +-O 3S-R = C +-O 3S-R + H + 在阴离子交换平衡中,如果淋洗离子是HCO 3-,可以用下式表示阴离子交换平衡: [][][][]4 33 4NH CO H A HCO NR A K + ---+-= K 是选择性系数。K 值越大,说明样品离子的保留时间越常。选择性系数是电荷、离子半径、系统淋洗液种类和树脂种类的函数。 离子半径 样品离子的价数越高,对离子交换树脂的亲和力越大。因此,在一般的情况下,保留时间随离子电荷数的增加而增加。也就是说,淋洗三价离子需要采用高离子强度的淋洗液,二价离子可以用较低浓度的淋洗液,而低于一价离子,所需淋洗液浓度更低。 离子半径

离子色谱法测定水果中氟离子

离子色谱法测定水果中氟离子 王雨,李静 戴安中国有限公司应用研究中心, 北京,100085,wangyu@https://www.360docs.net/doc/3b6782364.html, 摘要:本文使用IonPac AS15中高疏水性高容量阴离子交换色谱柱,使氟离子与高浓度有机酸高效分离,配合大体积进样方式,成功分析了水果样品中的痕量氟离子。氟离子标准曲线线性关系良好,相关系数为99.94%,氟离子的最低检出限为1.8μg/L。该方法前处理简单,分离效果好,灵敏度高,基体干扰小,方法高效准确。 关键词:氟离子;离子色谱;水果; 氟是人类生命活动所必需的微量元素之一,但氟对人体健康的作用取决于剂量,摄入氟过多或过少都会给人体健康带来不利的影响。由于人体对氟含量极为敏感,因此氟的安全范围比其他微量元素窄得多[1]。适量的氟可以促进人体骨骼和牙齿的钙化,增强骨骼的强度。但是长期摄人过量氟化物会引起氟中毒,如由于氟摄入过多可引起牙齿、骨骼等组织的病理改变,也可引起肾脏、肝脏等器官的组织病变等。世界上大多数国家均制定了人体每日氟摄入量标准。世界卫生组(WHO)规定,人均每天适宜的氟摄人量为2.5~4.0 mg[2]。国标GB4809-84 《食品中氟允许量标准》 对多种食品中氟的含量有限制要求[3]。 本文利用离子色谱梯度淋洗的方法,成功分析了多种水果中的氟离子含量,通过IonPac AS15高效阴离子交换色谱柱分离,有效避免了样品中大量有机酸对氟离子测定干扰,该方法前处理简单,分析速度快,灵敏度高,分析干扰少,结果准确可靠。 1、实验部分 1.1仪器与试剂 仪器:ICS-3000型离子色谱仪(Dionex,美国) 试剂和样品:氟离子标准溶液(1000mg/L);甲醇(色谱纯,百灵威公司);超纯水(Millipore,电阻率为18.2MΩ/cm);OnGuard RP(1.0cc)前处理柱;0.22μm尼龙滤膜;市售水果。 1.2 色谱条件 色谱柱:IonPac AS15阴离子交换分析柱,250*4mm;IonPac AG15保护柱,50*4mm 淋洗液:KOH,0-17 min 3 mM, 17.1-27 min 60 mM , 27.1-31 min 3 mM; 淋洗液流速:1.2ml/min; 抑制器:ASRS 300型抑制器4mm,外接水抑制模式,抑制电流为150mA; 进样量:200μL;https://www.360docs.net/doc/3b6782364.html,/Shop/product.asp?id=15599&cid=&s=&page=2 1.3 溶液配制

离子类高效液相色谱法

离子类高效液相色谱法 1308102-19 彭陈 摘要:离子色谱是高效液相色谱的一种,是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。 离子色谱的分离机理主要是离子交换。分离方式有3种:离子交换色谱,离子排斥色谱和离子对色谱。其中离子交换色谱用低容量的离子交换树脂,分离机理主要是离子交换;离子排斥色谱用高容量的树脂,分离机理主要是离子排斥;离子对色谱用不含离子交换基团的多孔树脂,分离机理主要是基于吸附和离子对的形成。 一,离子对色谱 离子对色谱法是将一种(或多种)与溶质分子电荷相反的离子(称为对离子或反离子)加到流动相或固定相中,使其与溶质离子结合形成疏水型离子对化合物,从而控制溶质离子的保留行为。 在色谱分离过程中,流动相中待分离的有机离子A+(也可以是带负电子的离子)与固定相或流动相中带相反电荷的对离子B-结合,形成离子对化合物A+B-,然后在两相间进行分配: 若固定相为有机相,流动相为水溶液,就构成反相离子对色谱,此时A= 的分布系数B-为: 当流动相的pH值、离子强度、有机改性剂的类型、浓度及温度保持恒定时,k'与对离子的浓度[B- ]w成正比。因此通过调节对离子的浓度,就可改变被分离样品离子的保留时间Tr。

离子对色谱法,特别是反相离子对色谱法解决了以往难以分离混合物的分离问题,诸如酸、碱和离子、非离子的混合物,特别是一些生化试样如核酸、核苷、儿茶酚胺、生物碱以及药物等的分离。另外,还可以借助离子对的生成给试样引入紫外吸收或发荧光的基团,以提高检测的灵敏度。 二,离子交换色谱法以及离子色谱法 (1)离子交换色谱法 离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂,树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心,待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换,形成离子交换平衡,从而在流动相与固定相之间形成分配,固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心,并随着流动相的运动而运动,最终实现分离。 离子交换色谱的固定相是交换剂,根据交换剂性质可分为: 阳离子交换剂和阴离子交换剂。 交换剂由固定的离子基团和可交换的平衡离子组成。当流动相带着组分离子通过离子交换柱时,组分离子与交换剂上可交换的平衡离子进行可逆交换,最后达到交换平衡,阴阳离子的交换平衡可表示为: 阳离子交换:R+Y-+ X-= R+X-+ Y- 阴离子交换:R-Y++ X+= R-X++ Y+ R+、R-—为交换剂上的固定离子基团,如RSO3-或RNH3+; Y+、Y-—为可交换的平衡离子,可以是H+、Na+或OH-、Cl-等 X+、X-—为组分离子。 组分离子对固定离子基团的亲和力强,分配系数大,其保留时间长;反之,分配系数小,其保留时间短;因此:离子交换色谱:是根据不同组分离子对固定离子基团的亲和力的差别而达到分离的目的。

离子色谱法测核电站各成分

离子色谱法测核电站各成分 关键词:离子色谱氟离子氯离子硫酸根离子镍基合金低合金钢标准物质北京标准物质网 1结果与讨论 1.1仪器工作条件的选择 在离子色谱分析中,淋洗液流速和浓度、分离系统温度均会对待测离子的保留时间和分离度产生影响,结合待测离子和干扰离子的保留特性及特点,经过调试选择淋洗液流速为 1.2 mL/min,选择 80 mmol/L 硼酸溶液与表 1 中梯度变化的氢氧化钾浓度在线生成梯度变化的四硼酸钾淋洗液,选择柱箱温度和色谱柱温度分别为25℃和 30℃。待测离子的定量是基于其峰面积的大小,在选定的淋洗液流速和浓度条件下,进样量和电导池温度均会对色谱峰的峰面积产生影响,经调试选择进样量为1 mL,电导池温度为 35℃。 根据硼酸和氢氧化钾发生化学反应的比例关系, 4 mmol/L 硼酸与 2 mmol/L 氢氧化钾生成 1 mmol/L 的四硼酸钾,在整个分析过程中四硼酸钾的浓度是依据氢氧化钾的变化而变化的。当氢氧化钾浓度为 6 mmol/L 时淋洗液组分为 3 mmol/L的四硼酸钾和过剩的硼酸溶液;当氢氧化钾为 40 mmol/L 时淋洗液组分为 20 mmol /L 的四硼酸钾溶液,硼酸溶液全部参与反应,没有过剩的硼酸溶

液;当氢氧化钾浓度在 6~40 mmol/L 之间梯度变化时,四硼酸钾和过剩硼酸的浓度也在梯度变化。 结合淋洗液的浓度及梯度变化过程,选择抑制器电流为 120 mA,抑制器采用外加水模式,以纯水作为阴极侧和阳极侧的电解液,而不是将经电导池测量后流出的废液作为抑制器的电解液。 在选定的实验条件下,仪器的背景电导稳定在3.235~3.658 μS 之间,系统压力稳定在 14.4~14.7MPa (2 094~2 128 psi) 之间。 1.2方法的干扰及消除 在待测的 F–, Cl–, SO42-标准溶液中加入 NO2–, NO3–, PO43-干扰离子,进样分析,色谱图如图 1 所示。在选定的仪器配置及实验条件下,该方法对 F–, Cl–, SO42-,NO2–和PO43-有很好的分离和选择性。虽然进样体积较大 (1 mL),导致出现一个较大的水负峰,但在对 F –进行积分时并不受水负峰干扰,并且与弱保留的有机酸离子可以很好地分离。虽然 NO3–和 CO32-的色谱峰重合,但由于 NO3–和 CO32-不是检测目标,不干扰 F–, Cl–, SO42-的测量,因此不予考虑。 在核电站正常运行过程中一回路冷却剂中添加了硼酸和氢氧化锂,并且硼酸浓度和氢氧化锂浓度不断变化。为验证加入硼酸和氢氧化锂是否对待测离子积分有影响,分别配制 10 μg/L F–, Cl–, SO42-标准溶液,硼含量为 1 000 mg/L 的 10 μg/L F–, Cl–, SO42-

离子色谱法测定水中的阴离子

实验五离子色谱法测定水中的阴离子 环境工程李婷婷2110921109 一、实验目的 1、了解离子色谱分析的基本原理及操作方法; 2、掌握离子色谱法的定性和定量分析方法。 二、实验原理 离子色谱(Ion Chromatography,IC)是色谱法的一个分支,离子色谱法(IC)是利用被分离物质在离子交换树脂(固定相)上交换能力的不同,从而连续对共存多种阴离子或阳离子进行分离、定性和定量的方法。 阴阳离子的交换方程可以表示为: 阴离子交换:R+Y-+X-=R+X-+Y- 阳离子交换:R-Y++X+=R-X++Y+ 其中:R+,R-为固定相上的离子交换基团; Y+,Y-为可交换的平衡离子,例如H+,Na+或OH-,Cl-; X+ ,X-为组分离子。 如下图所示:

IC仪器主要测定流程:

测定步骤: (1)进样:水样待测离子首先与分离柱的离子交换树脂之间直接进行离子交换(即被保留在分离柱上); (2)淋洗:如用NaOH作淋洗液分析样品中的F-、Cl-和SO42-等,保留在分离柱上的阴离子即被淋洗液中的OH-基置换并从分离柱上被洗脱。对树脂亲和力弱的待分析离子(如F-)则先于对树脂亲和力强的待分析离子(如 SO42- )被依次洗脱; (3)阻留:淋出液经过抑制柱,将来自淋洗液的背景电导抑制到最小(即去除NaOH),这样当待测离子离开抑制柱进入电导池时就有较大的可准确测量的电导信号。 (4)测定:根据依次进入电导检测器的待测离子电导率差异,可进行定量测定。 三、实验步骤 1、过滤:用0.45μm过滤膜过滤。 目的是:去除样品中所包含的,有可能损坏仪器或者影响色谱柱/抑制器性能的成分——有机大分子;去除有可能干扰目标离子测定的成分。 2、进样: 手动进样。用针管吸取1mL水样推进进样口。 注意:水样不要交叉污染,清洗针管 3、分析水样: 自动分析水中的氟离子、氯离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子、磷酸根离子、硫酸根离子。

离子色谱仪简介及操作规程

ICS-1100离子色谱仪简介 型号:ICS-1100 厂商:戴安(Dionex)公司 产地:美国 购置日期:2015.04 价格:25万元RMB 主要性能参数: 分析泵和输送装置:串联式双活塞往复泵,微处理器控制定冲程,最大操作压力35MPa(5000 psi)(PEEK材质);流速范围0.00-5.00mL/min,压力范围0-5000 psi(PEEK泵头),通过变色龙软件全程控制。 AS-DV技术指标:可放置50个样品瓶,使用5、0.5mL两种,传输体积:0.1~5.0mL,速度控制:0.1~5.0mL/min。 电导检测器:微处理-数字信号控制处理器,分辨率0.00238ns,满刻度输出范围0~15000μS。 抑制器:阴、阳离子抑制器容量分别为110、200微当量/min。 功能与应用: 可对样品中无机及部分有机阴、阳离子(包括氟离子、氯离子、溴离子、亚硝酸根离子、硝酸根离子、硫酸根离子、磷酸根离子、氨根离子、锂离子、钠离子、钾离子、镁离子、钙离子等)进行定性和定量分析。广泛应用于环境、电力、卫生、能源、农业、食品饮料、医药、检验、化学、工业、科研等领域。 ICS-1100离子色谱仪操作规程 一、开机 1、打开钢瓶气源开关,分压表调到0.2~0.3MPa。 2、调节淋洗液瓶上的减压阀到3~6Psi左右。 3、依次打开总电源开关、ICS-1100离子色谱仪开关、计算机电源开关。 4、计算机开启之后,待右下角变色龙服务器图标变灰色后,双击桌面的变色龙,打开控制面板。 二、平衡、运行样品 5、开泵,根据连接的柱子设定泵流速(常规色谱柱流速1.0或1.2mL/min);设定柱箱温度(一般为30度)。 6、如仪器长时间不使用或更换淋洗液后,要先打开平衡泵头上的废液阀排气泡1~2min。 7、待控制面板上显示的系统压力上升至正常水平后,打开抑制器的开关,根据条件设置电流。 8、控制面板界面中点击蓝钮开始采集基线,系统平衡30分钟左右(具体情况需根据基

离子色谱法(IC)

离子色谱法(IC) 一、离子色谱(IC)基本原理 离子色谱是高效液相色谱(HPLC)的一种,其分离原理也是通过流动相和固定相之间的相互作用,使流动相中的不同组分在两相中重新分配,使各组分在分离柱中的滞留时间有所区别,从而达到分离的目的。 二、离子色谱仪的结构 离子色谱仪一般由四部分组成,即输送系统、分离系统、检测系统、和数据处理系统。输送系统由淋洗液槽、输液泵、进样阀等组成;分离系统主要是指色谱柱;检测系统(如果是电导检测器)由抑制柱和电导检测器组成。 离子色谱的检测器主要有两种:一种是电化学检测器,一种是光化学检测器。电化学检测器包括电导、直流安培、脉冲安培、和积分安培;光化学检测器包括紫外-可见和荧光。电导检测器是IC的主要检测器,主要分为抑制型和非抑制型(也称为单柱型)两种。抑制器能够显著提高电导检测器的灵敏度和选择性,其发展经历了四个阶段,从最早的树脂填充的抑制器到纤维膜抑制器,平板微膜抑制器和先进的只加水的高抑制容量的电解和微膜结合的自动连续工作的抑制器。 三、离子色谱基本理论 离子色谱主要有三种分离方式:离子交换离子排斥和反相离子对。这三种分离方式的柱填料树脂骨架基本上都是苯乙烯/二乙烯苯的共聚物,但是树脂的离子交换容量各不相同,以下就主要介绍离子交换色谱的分离机理。 在离子色谱中应用最广的柱填料是由苯乙烯-二乙烯基苯共聚物制得的离子交换树脂。这类树脂的基球是用一定比例的苯乙烯和二乙烯基苯在过氧化苯酰等引发剂存在下,通过悬

浮物聚合制成共聚物小珠粒。其中二乙烯基苯是交联剂,使共聚物称为体型高分子。 典型的离子交换剂由三个重要部分组成:不溶性的基质,它可以是有机的,也可以是无机的;固定的离子部位,它或者附着在基质上,或者就是基质的整体部分;与这些固定部位相结合的等量的带相反电荷离子。附着上去的集团常被称作官能团。结合上去的离子被称作对离子,当对离子与溶液中含有相同电荷的离子接触时,能够发生交换。正是后者这一性质,才给这些材料起了“离子交换剂”这个名字。 离子交换法的分离基理是离子交换,用于亲水性阴、阳离子的分离。阳离子分离柱使用薄壳型树脂,树脂基核为苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物,核的表面是磺化层,磺酸基以共价键与树脂基核共聚物相连;阴离子分离柱使用的填料也是苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物,核外是磺化层,它提供了一个与外界阴离子交换层以离子离子键结合的表面,磺化层外是流动均匀的单层季铵化阴离子胶乳微粒,这些胶乳微粒提供了树脂分离阴离子的能力,其分离基理基于流动相和固定相(树脂)阳离子位置之间的离子交换。 淋洗液中阴离子和样品中的阴离子争夺树脂上的交换位置,淋洗液中含有一定量的与树脂的离子电荷相反的平衡离子。在标准的阴离子色谱中,这种平衡离子是CO 32-和HCO 3-;在标准的阴离子色谱中,这种平衡离子是H +。离子交换进行的过程中,由于流动相可以连续地提供与固定相表面电荷相反的平衡离子,这种平衡离子与树脂以离子对的形式处于平衡状态,保持体系的离子电荷平衡。随着样品离子与连续离子(即淋洗离子)的交换,当样品离子与树脂上的离子成对时,样品离子由于库仑力的作用会有一个短暂的停留。不同的样品离子与树脂固定相电荷之间的库仑力(即亲和力)不同,因此,样品离子在分离柱中从上向下移动的速度也不同。样品阴离子A -与树脂的离子交换平衡可以用下式表示: 阴离子交换 A - +(淋洗离子)-+NR 4-R = A -+NR 4-R + (淋洗离子) 对于样品中的阳离子,树脂交换平衡如下(H +为淋洗离子): 阳离子交换 C + + H +-O 3S-R = C +- O 3S-R + H + 在阴离子交换平衡中,如果淋洗离子是HCO 3-,可以用下式表示阴离子交换平衡: [][][][]4 33 4NH CO H A HCO NR A K + ---+-= K 是选择性系数。K 值越大,说明样品离子的保留时间越常。选择性系数是电荷、离子半径、系统淋洗液种类和树脂种类的函数。 离子半径 样品离子的价数越高,对离子交换树脂的亲和力越大。因此,在一般的情况下,保留时间随离子电荷数的增加而增加。也就是说,淋洗三价离子需要采用高离子强度的淋洗液,二价离子可以用较低浓度的淋洗液,而低于一价离子,所需淋洗液浓度更低。

相关文档
最新文档