离子色谱分析方法通则

离子色谱分析方法通则

1 范围

本标准规定了离子色谱法对仪器的要求和分析方法。所用仪器应具备输液泵、离子交换色谱柱、抑制器以及检测器(电导检测器、安培检测器、吸光度检测器或者其中任一种检测器)等。系统中应含完成分析任务所必需的附件—色谱工作站或积分仪等。

本标准适用于多种阴离子、阳离子、有机酸、糖类的测定。

2.引用标准

GB 1.4-88 标准化工作导则化学分析方法标准编写规定

GB 3102.8-93 物理化学和分子物理学的量和单位

3 定义

3.1 电导 conductance

电阻的倒数称为电导，单位为西门子，符号是S。它的导出单位为微西门子，符号是µS。1S=106µS。

3.2 电导率 conductivity

25℃时，一立方厘米液体的电阻的倒数，以Ω1·cm1或S/cm表示。

3.3 抑制电导检测 suppressed conductance detection

在分离柱后，采用离子交换膜或离子交换柱将淋洗液中的淋洗离子转变为弱酸、弱碱或水，使淋洗液的背景电导降低，同时提高检测灵敏度的方法称为抑制电导检测。

3.4 分辨率(分离度) resolution

评价色谱柱对相邻双峰分离情况的指示：

分峰的分离情况。分辨率按

式中 R—相邻两组分峰的分辨率

tR1——组分1的保留时间

tR2——组分2的保留时间

W1——组分1的峰底宽度

W2——组分1的峰底宽度

4 方法原理

不同的色谱柱中装填有不同类型的离子交换树脂。离子交换树脂上的活性交换基团能与样品中的离子及流动相中的淋洗离子发生离子交换作用。此种交换作用又因不同离子与树脂上的活性交换基团之间的静电力或亲和力存在差异，与树脂静电力或亲和力大的离子易被保留而难于被洗脱，静电力或亲和力小的离子则易于洗脱。随着淋洗液的流动，样品中的离子与树脂上的交换基团不断地发生交换—洗脱—再交换—再洗脱，最终被淋洗液带到检测器中形成高斯分布型色谱峰。在一定的色谱条件下组分峰的流出时间即保留时间固定，以此作为组分离子的定性依据。在一定的浓度范围内组分的峰面积(或峰高)正比于组分的浓度，积分仪拾得此信号给出组分的定量结果。

图1 分辨率示意图

5 试剂和材料

5.1 配制淋洗液、再生液的试剂纯度应是分析纯(A.R)或分析纯以上试剂。

5.2 去离子水应满足以下要求:

5.2.1 电导率:<1µS/cm(20℃时)。

5.2.2 配制淋洗液前，去离子水应脱气5min。

5.3 淋洗液、再生液、柱后衍生剂

5.3.1 淋洗液

5.3.1.1 1.8mmol/L，Na2CO3及1.7mmol/L NaHCO3淋洗液：0.19g无水Na2CO3和0.14g NaHCO3溶于少量去离子水中，稀释至1000ml。用于阴离子分离。

5.3.1.2 15mmol/L Na2B4O7：7.6g四硼酸钠(Na2B4O7·10H2O)溶解于去离子水中，稀释至1000ml。用于阴离子分离。

5.3.1.3 30mmol/L HCl：以去离子水稀释30ml 1mol/L HCl于1000ml 容量瓶中。用于分离Li+、Na+、NH4+、K+。

5.3.1.4 1mmol/L乙二胺硝酸盐：60mg乙二胺(NH2CH2CH2NH2)溶于约950ml去离子水中，在酸度计上以3mol/L的硝酸调整该溶液的PH=4.8。最后定容到1000ml。用于分离Mg2+、Ca2+。

5.3.1.5 50mmol/L H2C2O4及95mmol/L LiOH淋洗液：

6.3g乙二酸(草酸H2C2O4·H2O)，4.0g氢氧化锂(Li OH·H2O)溶解于去离子水中，稀释至1000ml。用于Cu2+、Cd2+、Zn2+、Ni2+等金属离子分离。

5.3.1.6 0.15mol/L NaOH：称取

6.0g NaOH溶解于去离子水中，稀释至1000ml。用于糖类分离。

5.3.1.7 0.25mol/L硫酸铵，0.1mol/L氨水：溶解33g硫酸铵((NH4) 2SO4)于500ml去离子水中，加入

6.5ml氨水，以去离子水稀释至1000ml 容量瓶中，混匀。用于CrO42分离。

5.3.1.8 1mmol/L盐酸溶液：以去离子水稀释1ml 1.0mol/L的盐酸溶液到1000ml容量瓶中。用于甲、乙、丙、丁酸及酒石酸、柠檬酸等的分离。

5.3.2 再生液

5.3.2.1 12mmol/L H2SO4：2.6ml浓硫酸(密度 1.84g/ml，质量分数98%，下同)稀释到4L去离子水中。用于阴离子抑制器再生。

5.3.2.2 50mmol/L KOH：12g KOH溶解于少量去离子水中，稍冷后稀

释到4L。用于阳离子抑制器再生。

5.3.2.3 5mmol/L四丁基氢氧化铵：以去离子水溶解40g质量分数为

10%的四丁基氢氧化铵水溶液，稀释至4000ml。用于有机酸抑制器

5.3.3 柱后衍生试剂

5.3.3.1 0.4mmol/L PAR衍生试剂：将200ml氨水(质量分数约为28%)与200ml去离子水混匀，将50mg 2-吡啶基偶氮间苯二酚(PAR)溶解于该溶液中，缓缓加入28ml冰乙酸。冷却后定容于500ml。用作金属离子分离柱后衍生试剂。

5.3.3.2 铬酸根衍生试剂：溶解0.5g 1,5-二苯碳酰肼于100ml HPLC 级甲醇中，加入500ml含28ml浓硫酸水溶液中，以去离子水稀释至1000ml。该试剂在冰箱中可保存1周，必要时才制备1000ml。

5.3.4 标准溶液的制备

5.3.4.1 标准储备溶液标准溶液是系统标准化和确保定量准确性的依据。校正仪器所用标准溶液应先制备为标准储备溶液。储备液应从经计量认证并有生产许可证的部门或单位购买。如需实验室制备标准储备溶液，制备方法参见附录A(标准的附录)中“标准溶液的制备”。

5.3.4.2 校正工作标准溶液按不同分析任务的要求制备校正工作标准溶液。制备时定量吸取储备液以去离子水稀释成工作液。一个校正工作液中可含多种阴离子或阳离子，各离子含量应不超过线性范围。多点校正工作液至少配制三个不同浓度点。

6 仪器

6.1 仪器组成离子色谱仪主要由淋洗液储液瓶、输液泵、进样阀、色谱柱、检测器和记录积分仪或色谱工作站等组成。采用抑制电导检测时应具备相应的抑制系统。采用柱后衍生检测时应具备相应的柱后衍生系统。系统组成框图如图2所示。

图2 离子色谱仪组成框图