离子色谱法

（一）离子色谱柱选择
1. 阴离子色谱柱
抑制型阴离子色谱及非抑制阴离子色
谱柱
2. 阳离子色谱柱 3. 有机酸离子色谱柱 4. 糖类离子色谱柱
（二）淋洗液温度对分离的影响
14
12
SO42HPO42NO3Br-
10
8
保留时间(min)
6
NO24
Cl2
F-
0 20 25 30 35 40 45
温度(℃）
流动相（淋洗液）:用于解吸和运载样品
常用的阴离子色谱的流动相为：碳酸盐/碳酸氢盐，氢氧化 钾，硼酸盐。 目前，实验室所用的阴离子色谱的淋洗液为1.7mmol/L碳酸 氢纳（NaHCO3）和1.8mmol/L碳酸纳（Na2CO3）的混合液。 阳离子的流动相有：硝酸，酒石酸，酒石酸 / 吡啶二羧酸， 酒石酸 / 柠檬酸，磷酸二 氢钾，草酸 / 乙二胺 / 丙酮。 目前，实验室所用的阳离子色谱的淋洗液为1.35mmol/L硫酸。
图：非化学抑制的792 Basic IC连接示意图
图：化学抑制的792 Basic IC连接示意图
抑制器:有三根高容量、长寿命和易操作的微填充抑制柱。
非抑制电导率:
背景电导率 = 洗脱液
色谱峰的电导率 = 洗脱液 ＋ 样品
样品的电导率 =色谱峰的电导率 -洗脱液电导率
阴离子抑制 ：
洗脱液－基线(背景)：
R-SO3– H+ + Na+ + HCO3– R-SO3– Na+ + H2O + CO2 背景电导率 = 水 +CO2， （背景电导率降低）
样品－信号(以NaCl为例)：
R-SO3– H+ + Na+ + Cl– R-SO3– Na+ + H+ + Cl– （信号增加）
抑制器功能 : 抑制降低背景电导率、待测离子灵敏度增加。
离子色谱法Ion Chromatography （简称IC）是 1975年由美国DOW Chimical公司的Small, Stevens和 Bauman创立的一种新的离子分离分析技术。他们用低 容量薄壳型阳离子或阴离子交换树脂作为分离柱中的 固定相，强电解质溶液作流动相（也叫淋洗液），以 电导检测器为通用检测器。当淋洗液将试样带到分离 柱时，由于各种离子对离子交换树脂的亲合力不同， 因此它们分离开并依次被洗脱下来。
二、离子色谱（IC）基本原理
阳离子分离机理：固定相和流动相竞争待测组份。
待测组份：Na+
淋洗液为H2SO4 结合 冲开 结合 冲开
阴离子分离机理：
待测组份： Cl淋洗液: NaHCO3水溶液
三、电导检测
1 * Kc R
R = 电阻 [] Kc = 电导池常数 [1/cm] = 电导 [1/ or S]
是一类带有离子交换功能基的固体颗粒（即离子交换树 脂），其结构是在交联的高分子骨架上结合可解离的无机 基团。阳离子交换剂和阴离子交换剂的树脂骨架基本都是 苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物。
阳离子交换剂 苯乙烯


二乙源自文库基苯
苯乙烯-二乙烯基苯树脂
阴离子交换剂
固定相组成: l、树脂载体: 一般为苯乙烯/二乙烯基苯，聚甲基丙烯酸酯， 硅酸盐 / 硅胶，羟乙基甲基丙烯酸酯 (HEMA)。 2、间隔基: 烷基链。 3、承载离子交换的基团。一般地，阳离子色谱的功能团为磺 酸基团，阴离子色谱的功能团为季铵盐基团。
（三）淋洗液组成和浓度对分离的影响
1）提高淋洗液浓度，缩短保留时间
2）改变淋洗液组成比例，改变组分保留时间 3）淋洗液加入适当有机溶剂，改变组分保留时间 加入适量丙酮：
4）加入适当络合物，对一些特定离子有较好分离效果
5）水和试剂的纯度对分析结果影响
（四）淋洗液的流速对分离的影响
流速的影响（4.0 mM NaHCO3 /1.4 mM Na2CO3）
淋洗液 样品 （F-\C l-\NO3-\SO4-\HPO42-) F- C l- NO3- SO42- HPO42电导检测器
分离柱
F- C l- NO3- HPO42- SO42-
阴离子色谱图
阳离子色谱图
用 途：
离子色谱在环境、食品、医药、检验检疫、 化工、电子等许多学科领域发挥着越来越重要 的作用，已经成为许多常见离子分析的标准方 法。
Kc=L/A 样品中的组份在分离柱分离后，通过检测器检测和定量。 电导检测器:电导检测器就是测量溶液中离子的电导率。 水溶液电导率单位常用uS/cm。
四、抑制与非抑制
1、单柱离子色谱（非化学抑制型离子色谱）
洗脱液
泵
注射阀
分离柱
检测器
2、双柱离子色谱（化学抑制型离子色谱）
抑制器
洗脱液
泵
注射阀
分离柱
检测器
非抑制、抑制的比较：
非抑制
高背景电导率 低灵敏度的阴离子
抑制
低背景电导率 高灵敏度的阴离子
高灵敏度的阳离子
成本低
高灵敏度的阳离子 成本高
792 标准型离子色谱仪：
五 、 仪 器 设 备 介 绍
IC 泵
进样阀
在线过滤
排气阀
检测器
MSM抑制器
分离柱
蠕动泵
六、影响色谱分析的各种条件
色谱柱的选择 淋洗液的温度 淋洗液的浓度与组成 淋洗液的流速 淋洗液中的杂质
一、离子色谱（IC）的分类
离子色谱是分离离子型成份的所有色谱方法的统称。
离子对色谱 离子交换色谱 离子排斥色谱

离子交换色谱是离子色谱中最重要的分离方式。
离子交换色谱：阳离子和阴离子与固定相形成弱离子 键。它是基于离子之间在溶液和带有功能团的固体上 的计量化学反应。
（1）阳离子交换色谱: 固定相 =阳离子交换剂 ( 例如：RSO3–)；流动相 =离子型液体 ( 例如：H2SO4 水溶液)。
Li+,Na+,NH4+,K+,Ca2+,Mg2+
（2）阴离子交换色谱: 固定相 =阴离子交换剂 ( 例如：RNR3+)； 流动相 =离子型液体 ( 例如：Na2CO3 水溶液)。 F-,Cl-,Br-,NO3-,NO2-,SO42-,SO32-,HPO42- ,HCOO
-
、AC
-
固定相——离子交换剂
（五）淋洗液中杂质影响
七、离子色谱的样品前处理
样品预处理目的：保护分离柱，改善谱图。 处理目标：使待测组分在溶液中呈离子形态； 消除干扰组分。常用处理方法： 1、 稀 释
2、 过 滤
3、 固 相 萃 取 4、 消 解 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