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离子色谱仪的工作原理是什么?
作者:  浏览量:556  发布时间:2019-02-28 02:07:55

离子色谱仪的工作原理是什么?

一、概述

随着时代的飞速前进,离子色谱仪在人们的生活中起到的作用越来越大,离子色谱作为液相色谱的一个分支,不仅选择性好,而且灵敏、快速和简便,同时可以测定多组分,尤其是难以用其他仪器和方法的分析的组分,被广泛用于环境样品的分析,包括地面水、饮用水、雨水、生活污水和工业废水、酸沉降物和大气颗粒物等样品中的阴、阳离子,和微电子工业有关的水和试剂中痕量杂质的分析。但是离子色谱仪的工作原理是什么?你知道么?


二、离子色谱法以及离子色谱仪器的起源

色谱概念是在20世纪初由俄国著名植物化学家次维特提出的,到1975年,美国Dow化学公司的H.Small等人首次引入离子交换分离、抑制电导的检测分析思路,即离子色谱这一概念。从此离子色谱便迅速被商品化、产业化。由Dow公司组建的Dionex公司zui早生产离子色谱并申请了专利。我国也从20世纪80年代开始引进离子色谱仪器。


三、离子色谱仪的工作原理

从原理上来讲,离子色谱可分为离子对色谱、离子排斥色谱和离子交换色谱。


1、离子色谱分离

离子色谱仪分离主要是应用离子交换的原理,采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子,它在离子色谱中应用zui广泛,其主要填料类型为有机离子交换树脂。


2、离子排斥色谱

离子排斥色谱,主要根据Donnon膜排斥效应:电离组分受排斥不被保存,而弱酸则有一定保存的原理制成。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。


3、离子对色谱

离子对色谱仪的固定相为疏水型的中性填料,用于阴离子分离的对离子是烷基胺类,如氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲烷等。用于阳离子分离的对离子是烷基磺酸类,如己烷磺酸钠、庚烷磺酸钠等。


4、其他分离方式的离子色谱

离子色谱除以上三种主要类型外,还有其他不同分离方式的离子色谱。近几年来普遍采用反相液相色谱(RPLC)来分离极性和离子型化合物,还采用在化学键合的十八烷基固定相上用离子抑制方式对长链脂肪酸进行分离;以化学键合的氨丙基作为固定相,用磷酸缓冲溶液作为洗脱液对食品样品中的NO3-和Br-进行分离。


四、经常检测的常见离子有:

阴离子:F-, Cl-, Br-, NO2-, PO43-, NO3-, SO42-,甲酸,乙酸,草酸等。

阳离子:Li+, Na+, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+等。


离子色谱仪分离测定常见的阴离子是它的专长,一针样品打进去,约在20分钟以内就可得到7个常见离子的测定结果,这是其他分析手段所无法达到的,关于阳离子的测定离子色谱法与AAS和ICP法相比则未显示出优越性。


五、离子色谱仪的应用

目前,离子色谱的应用有:无机阴离子的检测;无机阳离子的检测和有机阴离子和阳离子分析,主要包括生物胺,有机酸和糖类分析。

  

具体在实验中,用户应该结合实际选择合适的分离方式,例如水合能高和疏水性弱的离子,如Cl-或K,zui好用HPIC分离。水合能低和疏水性强的离子,如高氯酸(ClO4-)或四丁基铵,zui好用亲水性强的离子交换分离柱或MPIC分离。有一定疏水性也有明显水合能的pKa值在1与7之间的离子,如乙酸盐或丙酸盐,zui好用HPICE分离。有些离子,既可用阴离子交换分离,也可用阳离子交换分离,如氨基酸,生物碱和过渡金属等。

  

随着不断的实验与改进,离子色谱也在不断发展,无论是在检测方法,还是色谱柱方面,相信离子色谱在今后的应用会越来越广泛。以上的离子色谱仪的产生与工作原理,希望可以帮助到大家在使用研究离子色谱中有更好的理解。


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