離子色譜儀的定義與原理
通常情況下,,離子色譜可以分為三種類型:離子交換色譜,、離子排斥色譜、離子對色譜,。
離子交換色譜
離子交換色譜以離子間作用力不同為原理,,主要用于有機和無機陰、陽離子的分離,。
離子排斥色譜
離子排斥色譜基于Donnan排隊斥作用,,是利用溶質(zhì)和固定相之間的非離子性相互作用進行分離的。它主要用于機弱酸和有機酸的分離,,也可以用于醇類,、醛類、氨基酸和糖類的分離,。
離子對色譜
離子對色譜的分離機理是吸附,、分離的選擇性主要由流動相決定。
該方法主要用于表面活性陰離子和陽離子以及金屬絡(luò)合物的分離,。
下面我們以離子交換色譜為例簡單介紹一下離子色譜的原理,。
一事實上酸度下,樣品離子和固定相基團之間存在著相互作用,,對于不同的樣品離子,,這種作用的大小是不同的。因此在隨流動相通過色譜柱的過程中,,作用力強的樣品離子保留時間要比作用力弱的離子長,,經(jīng)過一段時間后,就可以實現(xiàn)樣品的分離,。
以陰離子的分離為例說明一下離子色譜的分離過程,。
在色譜柱中,填充了無數(shù)的離子交換劑作為離子分離的固定相,,固定相上吸附了很多陽離子,。
充滿色譜柱的流動相為某種鹽的溶液,在沒有樣品進入時,,流動相中的陰離子和固定相的陽離子保持平衡,。
樣品中含有兩種待分離陰離子,,基中體積較大的A與固定相的正電荷作用力較大,,而體積較小的B作用力小,。
在樣品進入色譜柱后,陰離子A,、B與流動相陰離子一同前進,,三種離子不斷的交替占據(jù)與固定相陽離子相吸的位置;樣品陰離子A與正電荷的作用力較大因而移動較慢,,而B移動較快,,從而實現(xiàn)了分離。
zui終,,因為流動相陰離子的數(shù)量有優(yōu)勢,,所以樣品陰離子A、B都分流出色譜柱,,對在不同時間流出色譜柱,,對在不同時間流出色譜柱的樣品離子進行檢測,就可以知道樣品組分的種類與含量,。
離子色譜儀的典型結(jié)構(gòu)由輸液泵,、進樣閥、色譜柱,、抑制柱,、檢測器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。
輸液泵
雙頭往復(fù)泵是非常常用的一種輸液泵,,它由電機帶動凸輪轉(zhuǎn)動,,兩個柱塞桿往復(fù)運動,吸入排出流動相,。兩個柱塞桿的移動有一個時間差,,正好補償流動相輸出的脈沖,因而流速相當(dāng)平穩(wěn),。
進樣閥
量常用的進樣方法是六通閥進樣,,這種方法進樣量的可變范圍大,耐高壓,,而且易于自動化,。
色譜柱
分離系統(tǒng)的主要元件是色譜柱,它是色譜分離過程中存放固定相的場所,。離子色譜儀的柱填料是離子色譜儀研究的熱點,,是離子色譜儀發(fā)展的主要推動力,發(fā)展很快,。
離子栓測器分為兩大類,,即電化學(xué)檢測器和光學(xué)栓測器,,電化學(xué)檢測器包括電導(dǎo)、直流安培,、脈沖安培和積分安培等,,而光學(xué)檢測器包括紫外、或見光和熒光檢測器,。
其中電導(dǎo)檢測器是離子色譜zui重要的檢測器,,現(xiàn)簡單介紹如下
所有的離子化合物(有機離子、無機離子,、強酸和強堿)以及可被解離的化合物(弱酸和弱堿)的水溶液都能夠?qū)щ?。電?dǎo)檢測器就是以離子色譜流動相中導(dǎo)電的變化作為定量的依據(jù)的。
電導(dǎo)檢測器的結(jié)構(gòu)比較簡單,、檢測池在兩個電極中間,,當(dāng)在電極上加上電壓時,栓測池內(nèi)溶液中的離子就會產(chǎn)生運動,。通過對運動產(chǎn)生的電流的測量就可以知道溶液中離子的濃度,。
而如果流動相的導(dǎo)電性很高,而樣品的導(dǎo)電性較低,,那么電導(dǎo)檢測器就不會有效的檢測出樣品離子的濃度,。
因此,人們在色譜柱和電導(dǎo)檢測器之間加上了一個抑制柱,,它可以改變流動相和樣品的導(dǎo)電性,,從而使樣品離子得到靈敏的檢測。
就用和發(fā)展
經(jīng)過多年的發(fā)展,,離子色譜已經(jīng)在生產(chǎn)生活的各種領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用,。
環(huán)境分析
離子色譜在其產(chǎn)生初期zui重要的應(yīng)用便是環(huán)境樣品的分析,其應(yīng)用對象主要是環(huán)境樣品中各種陰,、陽離子的定性,、定量分析。
作為一種快速準(zhǔn)確而有效果分析方法,,離子色譜廣泛應(yīng)用于微電子,、電力工業(yè)中高純水、高純試劑痕量雜質(zhì)的分析,。
食品飲料分析
與傳統(tǒng)的分析方法相比,,離子色譜法的突出優(yōu)點是多組分同時進行分析,樣品處理簡單,,因此成為食品和飲料中陰陽離子,、有機酸、胺和糖類分析的較好方法,。
聯(lián)用技術(shù)
離子色譜聯(lián)用技術(shù)是離子色譜發(fā)展的一個方向,。聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展,,使得離子色譜分析技術(shù)的應(yīng)用范圍和檢測靈敏度有了很大的提高,關(guān)于離子色譜--原子吸收(發(fā)射)光譜,、離子色譜--電感耦合等離子體,、離子色--質(zhì)譜的聯(lián)用已有不少報道。