第十一章离子色谱法.pptx

仪器分析; 定义：是以离子交换树脂为固定相、洗脱液为流动相，根据试液中各种离子对固定相亲和力的差异而分离，然后进行检测的一种分离分析技术。

应用范围：分离分析无机阴离子，金属阳离子、有机酸、有机碱等能电离的化合物以及能与离子基团相互作用的化合物的分离分析，广泛应用于环境监测、卫生检验、医学检验、生命科学等领域。

优点：操作简便、灵敏快速、精密度高、选择性好、分析结果准确可靠、应用范围广。;离子色谱法按分离机制不同可分为：

√高效离子色谱法（highperformanceionchromatography，HPIC）、

√高效离子排斥色谱法（highperformanceionexclusionchromatography，HPIEC）

√流动相离子色谱法（mobilephaseionchromatography，MPIC）。

按色谱流程不同可分为：

抑制型离子色谱法（或双柱离子色谱法）

非抑制型离子色谱法（或单柱离子色谱法）。;§1 离子色谱仪; 采用电导检测的离子色谱仪有两种类型，一类是以抑制电导检测为基础的双柱离子色谱仪（抑制型），另一类是以直接电导检测为基础的单柱离子色谱仪（非抑制型），都是由输液系统、进样系统、分离系统、检测系统和数据处理系统五大部分组成。;离子色谱分析流程图;一、输液系统

输液系统包括贮液罐和输液泵。

贮液罐是用聚乙烯材料制成的封闭容器，用以存放流动相、再生液和冲洗液。

输液泵采用全塑料的双柱塞式往复平流高压泵，提供平稳的液流。流动相通常由强酸强碱组成，凡接触流动相的部件都要求耐高压和耐酸碱腐蚀。;二、进样系统

采用六通阀进样三、分离系统

分离系统的关键部件是色谱柱，起着分离样品组分的作用。

色谱柱一般内径为3～4mm，长度为150～250mm，用耐高压耐腐蚀的聚氟化合物或环氧化合物等惰性材料制成。

固定相常用离子交换树脂。;四、检测系统

检测器的作用是将流出色谱柱的洗脱液中被分离组分的浓度变化转变为电信号。

检测器有电化学检测器和光学检测器两类。

电化学检测器包括电导和安培检测器，

光学检测器包括紫外-可见、荧光及原子吸收检测器。

电导检测器（conductancedetector）又分为抑制型和非抑制型两种，应用广泛的是抑制型电导检测器。;抑制型电导检测器：通用型检测器，由抑制柱

（suppressorcolumn）和电导池组成。

抑制柱型、连续抑制型

携带样品组分的洗脱液通过电导池时，由电导值变化测量被分离组分的浓度。

抑制柱是抑制型电导检测器的关键部件，其作用是降低洗脱液的背景电导，增大响应信号，提高检测器的信噪比。

电导检测器灵敏度高，不足之处是电导受温度影响较大，影响检测的灵敏度。

分离柱中离子交换树脂的交换容量通常在0.01～0.05毫摩尔/克干树脂。;离子色谱连续抑制装置图;离子色谱连续抑制原理图;2. 非抑制型电导检测器：当进一步降低分离柱中树脂的交换容量(0.007～0.07毫摩尔/克干树脂),使用低浓度、低电离度的有机弱酸及弱酸盐作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸盐等。检测器可直接与分离柱相连，不需抑制柱。;紫外-可见光度检测器：在可见光区检测时，常在柱后接后置反应器，使被测组分与显色剂充分反应，以提高测定的灵敏度。主要用于重金属、过渡金属及稀土金属元素的测定；在紫外光区检测时，检测器直接与色谱柱相连，用于有紫外吸收组分的测定。

荧光检测器和安培检测器灵敏度高，选择性好。荧光检测器主要用于荧光物质或衍生化处理形成荧光衍生物的一类化合物的分析；安培检测器主要用于在工作电极表面能产生氧化或还原反应物质的分析。;五、数据处理系统

离子色谱仪现在多用色谱工作站记录离子色谱图，准确计算色谱峰的峰高、峰面积和保留值等数据，自动绘制校正曲线和计算分析结果等。通过色谱工作站还可以设置分析条件，控制整个色谱系统的正常运行，提高了离子色谱法的自动化和智能化程度。;§2 基本原理及色谱峰展宽的因素;一、离子交换树脂的类型

离子交换树脂根据其功能基上可交换离子的电荷不同，分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂两大类。

离子色谱中应用最广泛的是由苯乙烯-二乙烯基苯共聚物制得的强酸型阳离子交换树脂和强碱型阴离子交换树脂，二乙烯基苯是交联剂。

按树脂颗粒的物理结构不同，离子交换树脂还可分为微孔型、大孔型和薄壳型三种。

目前离子色谱中广泛采用薄壳型离子交换树脂

（superficialionexchanger）。; 薄壳型阳离子交换树脂的中心为惰性基核，常用材料为高交联度多孔的聚苯乙烯树脂，直径为10～20μm或更小。核表面为薄的磺化层（厚度数十

纳米），在水中呈溶胀状态，可以发生离子交换

作用。

薄壳型阴离子交换树脂的中心