离子色谱样品处理
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离子色谱中的样品前处理
概述
样品预处理的目的:
保护分离柱 改善谱图
处理的目标:
使被测组分在溶液中呈离子形态; 消除干扰组分
常用的处理方法
1 稀释 2 过滤 3 固相萃取 4 消化 5 燃烧 6 萃取
一、样品稀释
阴离子分析 稀释剂:水、淋洗液 淋洗液稀释的优点:可以减小系统峰 对于低含量分析(< 0.5 mg/L),建议用 淋洗液稀释 通常,也可以用水加浓淋洗液进行稀释
离子交换剂(柱)的处理
2 阳离子交换剂的平衡与再生(批处理) 向约60g 离子交换剂中加入约150mL 10% HCl,然后搅拌15分钟。 将溶液轻轻倒掉,加入超纯水,然后在 轻轻倒掉。重复几次,直到倒出的溶液 不含氯离子。 将交换剂保存在超纯水中。一段时间后 (2天),将溶液轻轻倒掉更新,然后装 柱使用。
OH-柱(IC-OH)
用于阳离子分析,阴离子交换剂为OH-。
OH-柱(IC-OH)
应用举例: 对于强酸性样品(pH<2),可以先用 OH-柱将pH提高,然后用HNO3调节pH 到3。 HCl + R-NH3+OH- H2O + R-NH3+Cl-
Ag+柱(IC-Ag)
去除卤素离子(Cl-、Br-、I-)。 为了避免Ag+进入分离柱,经过Ag+柱后 的样品还需要通过一阳离子交换柱(例 如IC-H柱)。
二、过滤
使用 0.45 um的过滤膜,可能的话用 0.22um过滤膜; 为保护分离柱,建议对所有样品过滤; 对于某些难溶样品,可以先进行粗滤或 离心以除去大颗粒成分。不过,需要注 意的是,被颗粒吸附带走的离子将不被 检测。
三、固相萃取
固相萃取利用的是选择性保留的原理。萃 取柱内的填料有多种(吸附剂)。 固相萃取的过程: 平衡 保留 清洗 洗脱 再生
Ba 2+柱(IC-Ba)
去除SO4 2-离子 (实验发现使用该柱离子损失较大,目 前该技术还有待完善)
非极性固相萃取(IC-RP)
几种非极性吸附剂: C18(十八烷基)、C8(Biblioteka Baidu基)、C2 (乙基)、PH(苯基)、CH(环己基) 最常用的是C18(或RP-18)
非极性固相萃取(IC-RP)
何时使用? 样品中含有有机物时; 富集重金属络合物然后测定;或从干扰 基体中萃取重金属络合物(例如盐水中 的重金属);
一、样品稀释
阳离子分析 稀释剂:C(HNO3)=1 mmol/L 稀释后的pH值应当在3左右(可以用pH 计检查) (尤其是高价态离子) 样品的处理应当在塑料容器中进行(玻 璃中的Na离子会被硝酸溶出)
何时需要稀释?
当被测离子浓度大于100mg/L时要进行 稀释; 理想的直接进样范围:0.5~50 mg/L; 阳离子分析时使用10uL进样环; 当阴阳离子总浓度大于1000 ppm时要稀 释; 含量未知的样品:首先高度稀释
几种固相萃取柱
1 H+柱( IC-H) 2 OH-柱(IC-OH) 3 Ag+柱(IC-Ag) 4 Ba 2+柱(IC-Ba) 5 非极性固相萃取(IC-RP) 6 极性固相萃取 7 吸附柱
H+柱( IC-H)
柱填料:R-SO3-H+ 用于阴离子分析
H+柱( IC-H)
应用举例: 样品中阳离子(例如Ca 2+,Mg 2+)含量 太高,谱前峰太宽,使得前面的阴离子 峰被掩盖; 除去样品中的CO3 2-/HCO3- ;(也可以用 超声或通氮气去除) 碱性样品的基体消除; NaOH + R-SO3-H+ H2O + R-SO3-Na+ 离子排斥色谱中消除样品中的阳离子。
极性固相萃取
几种极性吸附剂: CN(氰丙基)、2OH(二醇)、SI(硅 酸)、AL(氧化铝)等等。
极性固相萃取
用途: 萃取过量的硫酸盐(氧化铝); (F-也被去除,仅当必要时使用) 富集硫酸盐,然后用氨水洗脱(氧化 铝); 从非极性基体中富集极性物质。
吸附柱
另外一种消除有机干扰物质(例如胶 体,染料等)的方法是活性炭吸附后过 滤。 所用的光谱纯活性炭必须尽可能纯。
离子交换剂(柱)的处理
1 IC-H 样品预处理柱( 6.1012.010 ): 用注射器推或真空吸的方法使10mL HCl (10%)通过交换柱,然后用超纯水洗 去Cl-。 如果再生的交换柱一段时间不用(2 天),应该在使用前用5mL超纯水再次 冲洗。 根据测定的离子,也可以用别的酸(例 如15%的HNO3)代替10%的HCl。
离子交换剂(柱)的处理
3 IC-OH 样品预处理柱( 6.1012.030 )的 再生: 再生方法与阳离子基本相同,不同的是 用NaOH或KOH代替酸。
离子交换剂(柱)的处理
4 IC-RP 样品预处理柱( 6.1012.000 )的 活化与再生: IC-RP在使用前必须用10mL甲醇活化, 然后用去离子水冲洗。 再生的方法与活化相同,只是甲醇的量 要增加到20…50mL。
燃烧法
燃烧法可用于测定有机物中的卤素及硫。 该方法不适合痕量分析。样品含量应在 百分范围内,至少0.01…0.1%。
萃取法
分析油或溶剂样品中的离子,建议使用 水或淋洗液萃取的方法。 带入水相的溶剂可以通过固相萃取的方 法去除。 如果要测定全部元素含量,则需要燃烧 法。
前处理柱货号
IC-RP 样品预处理柱:6.1012.000 IC-H 样品预处理柱:6.1012.010 IC-Ag 样品预处理柱:6.1012.020 IC-OH 样品预处理柱:6.1012.030
消解
对于阳离子分析,多种矿化手段可以使 用。干法消解、加酸后干法消解、湿法 消解等等。 无论哪种方法,都要确保: 1 含量变化尽量小(空白值) 2 有机基体要完全破坏 3消解试剂要尽可能完全赶掉
消解
铂金坩埚中灰化已用于多种样品。残渣 用少量硝酸溶解后稀释,然后测定。 湿法灰化的空白较高,但在某些情况下 生成的残渣溶解性会好一些。 对于阴离子分析,不能使用开放式消解。 应当在密闭容器中消解,然后碱性介质 吸收。 Na2CO3/K2CO3熔融法可用于测定硅酸盐 样品中的二价阳离子和硅酸盐。
三、固相萃取
并非每次都经历所有步骤。 通常的情况是,干扰组分被保留在萃取柱上, 而被测离子不被保留,这样清洗和淋洗都不必 要。 通常,杂质存在的基体决定萃取的类型。对于 水相基体,非极性的或含有离子功能基团的物 质一般可以用非极性或离子交换吸附剂来萃取。 极性吸附剂适于从非极性介质中萃取极性物质。
概述
样品预处理的目的:
保护分离柱 改善谱图
处理的目标:
使被测组分在溶液中呈离子形态; 消除干扰组分
常用的处理方法
1 稀释 2 过滤 3 固相萃取 4 消化 5 燃烧 6 萃取
一、样品稀释
阴离子分析 稀释剂:水、淋洗液 淋洗液稀释的优点:可以减小系统峰 对于低含量分析(< 0.5 mg/L),建议用 淋洗液稀释 通常,也可以用水加浓淋洗液进行稀释
离子交换剂(柱)的处理
2 阳离子交换剂的平衡与再生(批处理) 向约60g 离子交换剂中加入约150mL 10% HCl,然后搅拌15分钟。 将溶液轻轻倒掉,加入超纯水,然后在 轻轻倒掉。重复几次,直到倒出的溶液 不含氯离子。 将交换剂保存在超纯水中。一段时间后 (2天),将溶液轻轻倒掉更新,然后装 柱使用。
OH-柱(IC-OH)
用于阳离子分析,阴离子交换剂为OH-。
OH-柱(IC-OH)
应用举例: 对于强酸性样品(pH<2),可以先用 OH-柱将pH提高,然后用HNO3调节pH 到3。 HCl + R-NH3+OH- H2O + R-NH3+Cl-
Ag+柱(IC-Ag)
去除卤素离子(Cl-、Br-、I-)。 为了避免Ag+进入分离柱,经过Ag+柱后 的样品还需要通过一阳离子交换柱(例 如IC-H柱)。
二、过滤
使用 0.45 um的过滤膜,可能的话用 0.22um过滤膜; 为保护分离柱,建议对所有样品过滤; 对于某些难溶样品,可以先进行粗滤或 离心以除去大颗粒成分。不过,需要注 意的是,被颗粒吸附带走的离子将不被 检测。
三、固相萃取
固相萃取利用的是选择性保留的原理。萃 取柱内的填料有多种(吸附剂)。 固相萃取的过程: 平衡 保留 清洗 洗脱 再生
Ba 2+柱(IC-Ba)
去除SO4 2-离子 (实验发现使用该柱离子损失较大,目 前该技术还有待完善)
非极性固相萃取(IC-RP)
几种非极性吸附剂: C18(十八烷基)、C8(Biblioteka Baidu基)、C2 (乙基)、PH(苯基)、CH(环己基) 最常用的是C18(或RP-18)
非极性固相萃取(IC-RP)
何时使用? 样品中含有有机物时; 富集重金属络合物然后测定;或从干扰 基体中萃取重金属络合物(例如盐水中 的重金属);
一、样品稀释
阳离子分析 稀释剂:C(HNO3)=1 mmol/L 稀释后的pH值应当在3左右(可以用pH 计检查) (尤其是高价态离子) 样品的处理应当在塑料容器中进行(玻 璃中的Na离子会被硝酸溶出)
何时需要稀释?
当被测离子浓度大于100mg/L时要进行 稀释; 理想的直接进样范围:0.5~50 mg/L; 阳离子分析时使用10uL进样环; 当阴阳离子总浓度大于1000 ppm时要稀 释; 含量未知的样品:首先高度稀释
几种固相萃取柱
1 H+柱( IC-H) 2 OH-柱(IC-OH) 3 Ag+柱(IC-Ag) 4 Ba 2+柱(IC-Ba) 5 非极性固相萃取(IC-RP) 6 极性固相萃取 7 吸附柱
H+柱( IC-H)
柱填料:R-SO3-H+ 用于阴离子分析
H+柱( IC-H)
应用举例: 样品中阳离子(例如Ca 2+,Mg 2+)含量 太高,谱前峰太宽,使得前面的阴离子 峰被掩盖; 除去样品中的CO3 2-/HCO3- ;(也可以用 超声或通氮气去除) 碱性样品的基体消除; NaOH + R-SO3-H+ H2O + R-SO3-Na+ 离子排斥色谱中消除样品中的阳离子。
极性固相萃取
几种极性吸附剂: CN(氰丙基)、2OH(二醇)、SI(硅 酸)、AL(氧化铝)等等。
极性固相萃取
用途: 萃取过量的硫酸盐(氧化铝); (F-也被去除,仅当必要时使用) 富集硫酸盐,然后用氨水洗脱(氧化 铝); 从非极性基体中富集极性物质。
吸附柱
另外一种消除有机干扰物质(例如胶 体,染料等)的方法是活性炭吸附后过 滤。 所用的光谱纯活性炭必须尽可能纯。
离子交换剂(柱)的处理
1 IC-H 样品预处理柱( 6.1012.010 ): 用注射器推或真空吸的方法使10mL HCl (10%)通过交换柱,然后用超纯水洗 去Cl-。 如果再生的交换柱一段时间不用(2 天),应该在使用前用5mL超纯水再次 冲洗。 根据测定的离子,也可以用别的酸(例 如15%的HNO3)代替10%的HCl。
离子交换剂(柱)的处理
3 IC-OH 样品预处理柱( 6.1012.030 )的 再生: 再生方法与阳离子基本相同,不同的是 用NaOH或KOH代替酸。
离子交换剂(柱)的处理
4 IC-RP 样品预处理柱( 6.1012.000 )的 活化与再生: IC-RP在使用前必须用10mL甲醇活化, 然后用去离子水冲洗。 再生的方法与活化相同,只是甲醇的量 要增加到20…50mL。
燃烧法
燃烧法可用于测定有机物中的卤素及硫。 该方法不适合痕量分析。样品含量应在 百分范围内,至少0.01…0.1%。
萃取法
分析油或溶剂样品中的离子,建议使用 水或淋洗液萃取的方法。 带入水相的溶剂可以通过固相萃取的方 法去除。 如果要测定全部元素含量,则需要燃烧 法。
前处理柱货号
IC-RP 样品预处理柱:6.1012.000 IC-H 样品预处理柱:6.1012.010 IC-Ag 样品预处理柱:6.1012.020 IC-OH 样品预处理柱:6.1012.030
消解
对于阳离子分析,多种矿化手段可以使 用。干法消解、加酸后干法消解、湿法 消解等等。 无论哪种方法,都要确保: 1 含量变化尽量小(空白值) 2 有机基体要完全破坏 3消解试剂要尽可能完全赶掉
消解
铂金坩埚中灰化已用于多种样品。残渣 用少量硝酸溶解后稀释,然后测定。 湿法灰化的空白较高,但在某些情况下 生成的残渣溶解性会好一些。 对于阴离子分析,不能使用开放式消解。 应当在密闭容器中消解,然后碱性介质 吸收。 Na2CO3/K2CO3熔融法可用于测定硅酸盐 样品中的二价阳离子和硅酸盐。
三、固相萃取
并非每次都经历所有步骤。 通常的情况是,干扰组分被保留在萃取柱上, 而被测离子不被保留,这样清洗和淋洗都不必 要。 通常,杂质存在的基体决定萃取的类型。对于 水相基体,非极性的或含有离子功能基团的物 质一般可以用非极性或离子交换吸附剂来萃取。 极性吸附剂适于从非极性介质中萃取极性物质。