离子色谱基本原理

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的离子交换树脂来分离离子,它在离子色谱中应用最广泛,其主要填料类型为有机离 子交换树脂。离子交换树脂耐酸碱,可在任何pH范围内使用,易再生处理,使用寿命 长。缺点是机械强度差,易溶胀,易受有机物污染。硅质键合离子交换剂以硅胶为载 体,将有离子交换基的有机硅烷与基表面的硅醇基反应,形成化学键合型离子交换剂。 其特点是柱效高,交换平衡快,机械强度高。缺点是不耐酸碱,只宜在pH2~8范围内 使用。
2。离子对色色谱:离子对色谱的固定相为疏水型的中性填料,可用苯乙
(ODS),也有用C8硅胶或CN固定相。流 动相由含有所谓"对离子"试剂和含适量有机溶剂的水溶液组成。"对离子"是 指其电荷与待测离子相反,并能与之生成疏水性离子对化合物的表面活性 剂离子。对离子的非极性端亲脂,极性端亲水,其-CH2-键越长,则离子对 化合物在固定相的保留越强。在极性流动相中往往加入一些有机溶剂以加 快淋洗速度,此法主要用于疏水性阴离子以及金属络合物的分离。至于其 分离机理则有3种不同的假说:反相离子对分配、离子交换以及离子相互作 用。
当前,在国外不论是气相色谱还是高效液相色谱、离子色谱、毛细管 电泳均是各行各业分析测试的首选工具,特别是作为科学研究中的色 谱技术更是一种必不可少的分析方法。我国这几年的色谱技术也有了 长足的进展,但由于经费、仪器设备等问题的制约,色谱在我国还没 有像发达国家那样,得到广泛应用,因此,在我国色谱技术还有进一
将取代IC成为最佳的分离方法。但是,IC己经是一种 硬件相当成熟的技术,而CE则处于以基础研究为主的 时期,在今后相当长的时期内,IC仍为离子性物质的 最佳分离方法。
IC和CE优缺点比较
IC优点应用范围广;硬件成熟;检测方法 多;
准确度和精密度高;可作为标准分析方法;容 易控制选择性。
IC缺点 分离效率不是很高;分析速度相对较
步开发利用的广阔前景。
离子色谱的定义与类型
定义:狭义而言,离子色谱法是以低交 换容量的离子交换树脂为固定相对离子 性物质进行分离,用电导检测器连续检 测流出物电导变化的一种色谱方法。
简单的说,离子色谱法就是利用被测物 的离子性进行分离和检测的液相色谱法
离子色谱的类型
1。离子交换色谱:离子色谱分离,主要是应用离子交换的原理,采用低交换容量
天然有机物:糖、醇、酚、醛、维生素
生物物质: 有机磷化合物、氨基酸、肽、核酸、核苷酸、 蛋白质、碱基、抗生素
主要应用领域
环境: 大气成分、酸雨、水质、空气水质自动检测
食品: 生鲜食品、 果菜、酒、饮料、纯净水分析
农业: 农药、肥料、土壤、饲料、粮食、植物分析
生物医学:血液、尿、输液成分、 临床检查 、人体微量元 素分析
桌式组合结构,小型化
单一离子交换体
通常尺寸
通用型电导检测和紫外 —可见检测 具有一定选择性的电 化学、荧光、紫外—可见光衍生 化检测
一体型便携式,微型化 多功能基,混合床 半微柱、微柱、毛细管柱
联用技术:IC/MS,IC/AAS, IC/ICP—AES,IC/ICP—MS
阴离子或阳离子分别测定
环境、食品、工业
离子色谱仪器
色谱仪的基本构成图
离子色谱仪器一般由流动相输运系统、进样系统、分离 系统、抑制或衍生系统、检测系统及数据处理系统等几 部分组成,其组件构造如图所示。
离子色谱法的分析对象与应用领域
IC不仅灵敏度高,分析速度快,能进行多种离子的同时分离, 而且还能将一些非离子性物质变成离子性物质后测定,所以
3。离子排斥色谱:它主要根据Donnon膜排斥效应:电离组分受排斥不被保留,而弱
酸则有一定保留的原理制成。离子排斥色谱主要用于分离有机酸以及无机含氧酸根,如 硼酸根、碳酸根和硫酸根、有机酸等。它主要采用高交换容量的磺化H型阳离子交换树 脂为填料,以稀盐酸为淋洗液。
离子色谱的检测方法
随着离子色谱的广泛应用,离子色谱的检测技 术,已由单一的化学抑制型电导法,发展为包 括电化学、光化学和与其他多种分析仪器联用 的方法。主要有电导检测技术,紫外—可见光 检测技术,安培检测技术和荧光检测法。
慢;有时易受基体影响;分析成本较高。
CE优点 灵敏度高;分析Biblioteka Baidu度快;受样品基体
影响小(尤其在高pH);分析成本低。
CE缺点 稳定性和重现性较差;灵敏度不太高;
选择性的控制困难;检测方法受限制;难以用 于日常分析。
离子色谱的现状与发展趋势
比较内容
现状
发展趋势
仪器 固定相 柱尺寸 检测器
分析对象 主要样品 分离模式
在环境化学、食品化学、化工、电子、生物医药、新材料等 许多领域都得到广泛的应用。
分析对象物质:
无机阴离子:卤素及简单阴离子、酸根、阳离子的配阴离子
无机阳离子:碱金属、碱土金属、过渡金属、稀土无素
有机阴离子:有机酸、烷基硫酸、烷基磺酸、磷酸多聚磷酸
有机阳离子:胺、醇胺、铵盐、吡啶、生物碱、锍盐
阴离子和阳离子同时测定 离子和非离子同时测定
环境、生物医药
单一模式
混合模式
离子色谱的发展历史
早在20世纪40年代,离子交换树脂就己用于离子性物质的分离,不过 那时只能进行一些简单的分离,不能对柱流出物进行连续的检测,而 且分离效果差、耗时长。
60年代末,离子交换树脂性能有所改进,加上高压泵输送流动相,使 分离的效果和速度都有大大的提高。1975年,Small等人成功地解决 了用电导检测器连续检测柱流出物的难题,从此,有了真正意义上的 离子色谱法。20世纪80年代初,离子色谱已经广泛地被人们所认同、 接受,离子色谱的销售量每年以15%以上的速度递增。
制药; 植物药材、矿物药成分、制剂成分分析
材料: 半导体材料、 表面处理 、金属材料、超纯水分 析
工业: 纸
原料分析、产品质量控制、电解电镀液分析、造
化工: 原料和产品分析、反应过程监控
日化: 化妆品、洗涤剂、清洁剂、原料和产品成分分析
离子色谱法的优点
一般而言,离子色谱法具有以下特点: 1。分析速度快 2。检测灵敏度高 3。选择性好 4。多离子同时分析 5。离子色谱柱的稳定性高 但是随着毛细管电泳(CE)技术的迅速发展有人预言CE
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