8-离子色谱法-2010.ppt

离子交换平衡和选择性系数 食品 速溶咖啡中糖的测定 食品 火腿中亚硝酸盐的测定 * 离子交换色谱法及 离子色谱法 IEC IC 离子交换色谱 (Ion Exchange Chromatography) 　　是利用离子交换原理和液相色谱技术的结合来测定溶液中阳离子和阴离子的一种分离分析方法． 　　凡是在溶液中能够电离的物质，通常都可以用离子交换色谱法进行分离 无机离子，有机物（氨基酸＼核酸＼蛋白质）等 特点 1.原理:高效液相色谱的一种,基于离子交换 2.对象:适用于无机和有机阴阳离子的分离 3.快速 方便:7种常见阴离子( F- Cl- Br- NO2- NO3- SO42- PO43-)和6种阳离子 (Li+ Na+ NH4+ K+ Mg 2+ Ca 2+ )平均分析时间分别小于8分钟 4.灵敏度高: μg / L -- mg/L 5.选择性好:选择不同的柱子和不同的检测方法 可以有选择性地分离和测定 6:可同时分析多种离子化合物 阳离子交换： 阴离子交换： 离子交换树脂上可以离解的离子和流动相中具有相同电荷的的溶质离子之间进行的可逆交换，根据这些离子对交换剂有不同的亲和力而被分离。 基本原理 如果让离子交换树脂与溶液离子的交换达到平衡： 选择性系数： 对于强酸型阳离子交换树脂，当与金属离子M+接触时: 选择性系数值的大小表示树脂对金属离子M+的亲和力的大小，它与树脂的类型、离子的性质以及溶液的组成有关。 固定相 要求: 1.高机械强度, 50-200kg/cm 高压下不变形或破坏 2.填充剂为多孔型,最好呈球形,粒径小,分布范围窄 3.溶质扩散距离短,传质速度快 4.交换容量大 常用的离子交换剂固定相 多孔型离子交换树脂 薄膜型离子交换树脂 表面多孔型离子交换树脂 多孔型离子交换树脂 苯乙烯与二乙烯基苯聚合生成多孔性凝胶 (微孔型, 孔径小于5nm, 粒径5-20μm 大孔型, 孔径几十 nm, 粒径 10 μm) 优点: 交换容量高,对温度的稳定性好 缺点: 在水中和有机溶剂中易发生膨胀， 传质速率慢，柱效低，分离速度慢 薄膜型离子交换树脂 在直径约30μm的固体惰性核上凝聚1-2μm厚的树脂层 表面多孔型离子交换树脂 在固体惰性核上覆盖一层微球硅胶，再在上面涂很薄一层离子交换树脂 优点：传质速率快，柱效高，快速分离 缺点：交换容量低，易超负荷 离子色谱（IC) 产生背景： 离子交换色谱淋洗液几乎都是强电解质，电导比待测离子高两个数量级，电导检测器难以检测。 多数无机离子没有紫外吸收，不能检测。 1975年，美国Dow Chemical公司H.Small等人引入抑制柱（Suppressor Column). 分离柱 + 抑制柱 + 电导检测器 = 离子色谱 双柱离子色谱 抑制柱反应 分离阳离子，用无机酸作淋洗剂（HCl, HNO3) 抑制柱---强碱性高容量阴离子交换柱 ROH- + H+Cl- RCl- + H2O ROH- + M+Cl- RCl- + M+OH- 抑制反应降低淋洗液电导率 OH- 淌度为Cl-的2.6倍，提高灵敏度 分离阴离子，淋洗剂是NaOH, NaHCO3 抑制柱---强酸性高容量阳离子交换柱 R-H+ + Na+OH- R-Na+ + H2O R-H+ + Na+X- R-Na+ + H+X- 抑制反应降低淋洗液电导率 H+ 淌度为Na+的7倍，提高灵敏度 抑制器的作用 废液 Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3 (700μS) NaF,NaCl,NaNO3 Na2HPO4,Na2SO4 ～ ～ Retention time Conductivity NaF NaCl NaNO3 Na2HPO4 Na2SO4 Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3 (700μS) ～ ～ Retention time Conductivity HF HCl HNO3 H3PO4 H2SO4 Retention time Back Ground： H2CO3 (15μS) Conductivity 阴离子抑制器 抑制器的作用 淋洗液(Na2CO3) 分析柱 HF, HCI, H2SO4 in H2CO3 NaF, NaCl, Na2SO4 in Na2CO3 废液 H2O 不经过抑制 对离子 ?S 时间 ?S 时间 经过抑制 废液 H2O H+ Na+ 12943 样品 F , C