离子色谱资料讲解

淋洗液 Temporal
course
慢 中等 快
1. 离子色谱法的基本原理
➢分离原理
Temporal course
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
＋＋ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－
＋ ＋
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
ＨＣＯ３－
ＳＯ４２－
＋ ＨＣＯ３－
＋＋ＣＳＯ３４２－－
＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－
ＣＯ３２－
＋ ＋
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＣｌＯ－ ３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
Ｃｌ－
＋ ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＣＳＯ３４２２－－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－
＋ ＋
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
ＣＯ３２－ ＳＯ４２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－
纯水或来自检 测器的流体
电极 （＋） H2O , O2
H+ H+ H+ + O2
H2O
阳离子交换膜
H2O Na+ Y+ X- Na+ CO32-
(样品, 淋洗液)
H+H+ Na+ Y+
H+ H+ + CO32-
H+ + X-
H2CO3 H+X-
阳离子交换膜
废液
Na+OH- , H2
NYa+ + OH- H2 + OH-
NaF NaCl NaNO3
Na2SO4
Na2HPO4
～～
Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3 (700μS)
Retention time
HF HCl
HNO3
H3PO4
H2SO4
Back Ground： H2CO3 (15μS)
Retention time
2. 离子色谱仪
➢抑制器的工作原理 (阳离子)
HPO42-
0
0 2 4 6 8 10 12 14 16 Retention time(min)
1. 离子色谱法的基本原理
例2：分离阳离子
4
3 µS
2
K+ Na+ NH4+
Column : IonPac CS12A, CG12A
Eluent : 20 mM Methanesulfonic acid
2. 离 子 色 谱 仪
2. 离子色谱仪
➢离子色谱仪的基本构成
输液泵 进样系统—六通阀 分离系统—色谱柱 抑制器 检测系统 记录系统组成
2. 离子色谱仪
➢进样系统--六通阀
1. 离子色谱法的基本原理
➢色谱柱的填料
离子交换色谱柱的填料是阴、阳离子交换树脂，是在有 机高聚物或硅胶上接枝有机季铵或磺酸基团。
阴离子交换树脂 (乳胶型）
ＳＯ３－
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
ＳＯ３－
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３ ＳＯ３－
Ｎ＋Ｒ３ Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３ Ｎ＋Ｒ３
ＳＯ３－
Ｎ＋Ｒ３
Ｎ＋Ｒ３
＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋５＋＋＋＋μ＋＋＋m＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋
Na+, HCO3-
H2CO3
Na+, OH-
H2O
提高灵敏度 减少噪音
2. 离子色谱仪
➢抑制器的结构
至分离柱
排放
再生液格网
电极＋+
离子交换膜 淋洗液格网
离子交换膜
检测池或再生液瓶 至检测池
再生液格网
电极 －
2. 离子色谱仪
➢ 抑制器的工作原理 (阴离子)
废液
X-: 样品中的阴离子
Y+: 样品中的阳离子
高效离子交换色谱(HPIC)
离子对色谱(MPIC) 离子排斥色谱(HPIEC)
根据是否含有抑制器
抑制型离子色谱 非抑制型离子色谱(HPIEC)
1. 离子色谱法的基本原理
➢分离原理
离子色谱主要是利用离子交换基团之间的交换，即 利用离子之间对离子交换树脂的亲和力差异而进行分离。
离子电荷：离子的价数越高， 对离子交换树脂的亲和力越 大。 离子半径：电荷数相同的离 子，离子半径越大（越易极 化），对离子交换树脂的亲 和力也越大。
1. 离子色谱法的基本原理
例1：分离阴离子
8
FNO2-
mS
Cl-
NO3-
Br-
Column ： IonPac AG12A / AS12A Eluent ： 2.7mM Na2CO3
0.3mM NaHCO3 Flow rate： 1.2mL/min
Detection： Conductivity SO42- (ASRS Recycle mode)
离子色谱法
1 离子色谱法的基本原理 2 离子色谱仪 3 离子色谱的应用
1. 离子色谱法的基本原理
1. 离子色谱法的基本原理
离子色谱法 (ion chromatography, IC) ，是高效液 相色谱法的一种，是分析离子的一种液相色谱法。
1975 由H. Small 等人首次提出
根据分离机理可分为
＋ ＨＣＯ３－
＋＋ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＣｌ－Ｏ３－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
ＣＯ３２－ Ｃｌ－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－
ＣＯ３２－
＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－
ＣＯ３２－
＋ ＋
ＣＯ３２－
＋ ＨＣＯ３－
ＨＣＯ３－
＋ Ｃｌ－
＋ ＋
ＨＣＯ３－
＋ ＣＯ３２－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－
ＣＯ３２－
H2O
电极 （－）
H2O
至检测器
H2O
2. 离子色谱仪
抑 制 器 的 作 用 废液
Conductivity
Conductivity
Conducຫໍສະໝຸດ Baiduivity
NaF,NaCl,NaNO3 Na2HPO4,Na2SO4
Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3
～～
(700μS)
Retention time
Flow rate : 1.0 mL/min
Detection :Conductivity
Mg2+
（CSRS Recycle mode) Ca2+
1
0
0 2 4 6 8 10 12 14 Retention time (min)
1. 离子色谱法的基本原理
➢离子交换色谱法的特点
•快速方便 •灵敏度高 •选择性好 •可同时分析多种离子化合物
废液/气体
X-: 样品中的阴离子 Y+: 样品中的阳离子
纯水或来自检测 器的液体
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－
2. 离子色谱仪
➢抑制器
安装在电导池之前 提高待测离子的电导率：
Na+, Cl-
H+, Cl-
降低背景电导 (淋洗液) :