仪器分析1-第十一章---离子色谱法ppt课件

离子排斥色谱法的分离机理
1.Donnan排斥作用－Donnan膜的负电荷层排斥完全离解的离
子型化合物，仅允许未离解的化合物通 过
离子排斥法分离机理
ＳＯ３－ Ｈ＋ ＳＯ３－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ Ｈ２Ｏ
ＣＯＯ－ Ｈ＋
固定相
ＳＯ３－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ
流动相
Ｈ＋ Ｃｌ－
２Ｈ＋（ＣＯＯ－）２
ＣＯＯ－ Ｈ＋
Ｈ２Ｏ （ＣＯＯＨ）２
ＳＯ３－Ｈ２Ｏ ＳＯ３－ Ｈ＋Ｈ２Ｏ
Ｈ＋ ＣＨ３ＣＯＯ－
ＣＯＯ－ Ｈ＋
ＳＯ３－ Ｈ＋
ＣＨ３ＣＯＯＨ
Donnan membrane
： 离解常数 和疏水性 ： 对离子对试剂的亲和力
离子对化合物的疏水性 ： 在特定 pH下的疏水性 ： 疏水性
离子交换分离机理
Temporal course
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
＋＋ＣＯ３２－
＋ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－
＋＋ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－
＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－
ＣＯ３２－
＋ ＋
ＣＯ３２－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＣｌＯ－３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
Ｃｌ－
＋ ＨＣＯ３－
ＣＯ３２－
＋ ＣＳＯ３４２－－
＋
＋ ＨＣＯ３－ ＳＯ４２－
＋ ＋
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
离子色谱的基本构成
样品进样 ： 样品环进样
分离 ： 离子交换分离
检测
： 电导检测（ 抑制
型)
定量环进样
装样
（ＬＯＡＤ）
进样阀
开始分析
（ＩＮＪＥＣＴ）
废液
淋洗液
淋洗液
Fra Baidu bibliotek
废液
样品
至分离柱 样品环
样品
至分离柱
分离的方式
w 离子交换 w 离子排斥 w离子对 (RP)
w离子抑制 (RP)
w 反相
： 离子价态和离子半径
化学品中的重金属
锅炉蒸汽中的杂质 饮料中有机酸
张纸和液体中的离子
离子色谱的基本流程图
淋洗液
进样阀 泵
色谱柱
检测池
抑制器 检测器
泵液 进样
分离
检测
F- Cl-
NO2-
Br- NO3-
SO42-
HPO42-
记录
离子色谱的特点
不同的操作者都可得到好的样品分析重现性 经过稀释、过滤后可以测定多种样品 多价态可氧化元素（NO2- & NO3-, SO32-&SO42- etc.）, 不同价态离子（Fe3+ & Fe2+, Cr3+ & Cr6+ etc.） 可单独测定某种离子.（通常为同时测定)
离子色谱 (IC) 是
1975 由H.Small 等人.（Dow chemical)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），
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
ＨＣＯ３－
阴离子交换树脂 (乳胶型）
ＳＯ３－
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
ＳＯ３－ Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３ Ｎ＋Ｒ３
ＳＯ３－
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３ Ｎ＋Ｒ３
ＳＯ３－
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋５＋＋＋＋μ＋m＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
ＨＣＯ３－
ＳＯ４２－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＣＳＯ３４２－－ ＋
＋ ＨＣＯ３－
＋＋ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＣｌＯ－ ３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
ＣＯ３２－ Ｃｌ－
ＨＣＯ３－
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－
＋＋ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－
＋ Ｃｌ－
什么是离子色谱 ?
利用色谱技术测定离子型物质的方法
色谱 : 用于分析的一种分离技术 离子型物质 : 在水溶液中电离，具有 + 或 – 电荷的
元素
阴离子 ： Ｃｌ－，ＮＯ2－，ＳＯ４２－，ＣｒＯ４２－ 阳离子 ： Ｎａ＋，ＮＨ４＋，Ｃａ２＋，Ｆｅ３＋
色谱分离
慢 中等
快
淋洗液
Temporal course
雨水中离子 自来水中消
环氧类粘合剂中的阴离
高纯水・ 晶片冲洗水 表面处理液・镀 槽 ・冷却水 肥料 /土壤 / 植物 /等 血液 / 尿
化妆品 / 清洁剂/ 洗发液 化学 / 液体
冷却水 / HPW 酒 / 饮料/ 糖果
纸浆液・处理水
高纯水中的离子型杂质 电镀 槽中的抗坏血酸 土壤中离子
尿中草酸 化妆品液体中的阴离子
阳离子交换树脂 (接枝型)
ＣＯＯ
－
ＨＰＯ３－ＣＯＯ－ ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－ＨＰＯ３－
ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
ＨＰＯ３－ＣＯＯ－ ＣＯＯ－ ＨＰＯ３－
分离阴离子
Column ： IonPac AG12A / AS12A
Eluent ： 2.7mM Na2CO3
0.3mM NaHCO3
ＩＳＯ （International Organization for Standardization）
领域
环境. / 污染 城市用水 毒化副学产品物 子 电子 / 半导体 金属 / 钢材 农业 医学 化妆品 制药
电力 食品 / 饮料 造纸. /纸浆
应用领域
样品
应用
雨水/河水/ 大气/ 污水 自来水 / 水源 设备提取物 / 聚合物
8
Flow rate： 1.2mL/min
FNO2-
Detection： Conductivity (ASRS Recycle mode)
mS
Cl-
NO3-
SO42-
Br-
HPO42-
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 Retention time(min)
4
3 µS
2
1
0 0
分离阳离子
K+ Na+ NH4+
Column : IonPac CS12A, CG12A
Eluent : 20 mM Methanesulfonic acid
Flow rate : 1.0 mL/min
Detection : Conductivity （CSRS Recycle mode)
Mg2+ Ca2+
2 4 6 8 10 12 14 Retention time (min)