第四篇 离子色谱法.ppt

第四章 离子色谱法 本章主要内容 §3.1 离子色谱的优点 §3.2 离子色谱法基本原理 §3.3 离子色谱仪 §3.4 分离方式和检测方式的选择 §3.5 离子色谱仪使用注意事项 §3.6 离子色谱法在食品分析中的应用 §3.1 离子色谱的优点 离子色谱，是液相色谱的一种，以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象，在七十年代出现、八十年代迅速发展。 利用色谱技术测定离子型物质的方法 1975 由H.Small 等人首次提出 用于测定氯离子和硫酸根 许多国家将离子色谱法作为标准方法 中国 ： GB 饮用天然矿泉水水检试方法, ； 　　　 工业循环冷却水中阴、阳离子的测试方法 等。 美国： USEPA （US Env. Protect Agency） 　 ASTM （America Society for Testing and Materials，Journal of Forensic Sciences）　 　 ISO （International Organization for Standardization） §3.1 离子色谱的优点 速度： 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。 灵敏度：直接进样可达ppb级，用浓缩柱可达ppt级。 选择性：已有多种成熟的固定相，以及选择性的检测器。 §3.1 离子色谱的优点 多组分同时测定，可同时测定多种离子化合物，与分光光度法、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；但对样品成分之间的浓度差太大的样品有一定的限制。 运行费用非常低，勿需特殊试剂。 柱填料在广的pH范围内和对有机试剂的稳定性，广的应用范围及对复杂基体分析的可行性。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。 §3.2 离子色谱法基本原理 3.2.1 离子交换(HPIC) 　　　离子交换是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的离子之间进行的可逆交换。在一个短的时间，样品离子会附着在固定相中的固定电荷上。由于样品离子对固定相亲和力的不同，使得样品中多种组分的分离成为可能。是离子色谱的主要分离形式，用于亲水阴、阳离子的分离。 §3.2 离子色谱法基本原理 §3.2 离子色谱法基本原理 3.2.1 离子交换(HPIC) 例如：以NaOH为淋洗液分析水体中阴离子 　　　先用淋洗液平衡阴离子交换分离柱，再将样品带入。样品进入后，待测离子将阴离子交换树脂上OH-根置换下来，并暂时而选择地保留在固定相上。随后，被保留的待测阴离子依据与树脂亲合力的差别，而由弱到强逐渐被洗脱下来，从而达到分离的目的。 §3.2 离子色谱法基本原理 Cl-和SO42-对固定相具有不同的亲和力。SO42-被较强地保留并且在Cl-之后洗脱。 §3.2 离子色谱法基本原理 Na+和Ca2+对固定相具有不同的亲和力。Ca2+比Na+较强地被保留，在较长时间时被洗脱，易于与Na+分离。 §3.2 离子色谱法基本原理 3.2.1 离子交换(HPIC) 采用交换容量非常低的特制离子交换树脂为固定相； 细颗粒柱填料，高柱效；采用高压输液泵； 低浓度淋洗液； 在分离柱后，用另外一支抑制柱来消除淋洗液的高本底电导； 采用电导检测器检测流出组分。快速分离分析微量无机离子混合物； 各种抑制装置及无抑制方法的出现，发展迅速。 §3.2 离子色谱法基本原理 3.2.1 离子交换(HPIC) 　　　经分离柱分离之后，如洗脱液直接进入电导池时称非抑制型离子色谱，如洗脱液先通过抑制器，再进入电导池称抑制型离子色谱。 　　　相比而言，抑制型离子色谱具有更高的灵敏度。抑制器主要起到降低淋洗液的背景电导和增加被测离子的电导值，改善信噪比的作用。通过抑制器后，淋洗液被中和成电导值很小的水，而被测样品转化成相应的酸或碱，大大提高了被测样品的灵敏度。 　　　为了减弱抑制器填充树脂再生时外来的干扰，自动再生连续工作的抑制器是目前最先进的抑制器。 §3.2 离子色谱法基本原理 3.2.1 离子交换(HPIC) 　　　高效离子交换色谱可以分析弱保留阴离子，主要包括F-、一价无机阴离子、一元羧酸和一些弱离解组分，如HCO3-、CN-、和S2-等。同时，还可分析易极化的无机阴离子，如I-，SCN-，CLO4-，S2O32-，以及含氧金属阴离子MoO42-,WO42-