離子色譜IC基礎(chǔ)培訓(xùn)(中文)

1、DIONEX 戴安中國(guó)技術(shù)服務(wù)中心戴安中國(guó)技術(shù)服務(wù)中心 請(qǐng)?jiān)L問中國(guó)色譜網(wǎng)() 之離子論壇 DIONEX DIONEX w離子色譜基本原理及概述 離子色譜的基本構(gòu)成 分離與檢測(cè)的基本原理和特征 分離柱、抑制器 w 離子色譜的使用要點(diǎn) DIONEX DIONEX w 利用色譜技術(shù)測(cè)定離子型物質(zhì)的方法 色色譜譜 : 用于分析的一種分離技用于分析的一種分離技術(shù)術(shù) 離子型物離子型物質(zhì)質(zhì) : 在水溶液中在水溶液中電電離，具有離，具有 + 或或 電電荷的荷的 元素元素 陰離子：陰離子： ， ，2 ， ， ， ， 陽(yáng)離子：陽(yáng)離子： ， ， ， ， ， ， DIONEX w 氣相色譜氣相色譜 ( (氣固分離，流

2、動(dòng)相為載氣氣固分離，流動(dòng)相為載氣) ) w 液相色譜液相色譜 ( (液固分離，流動(dòng)相為液體液固分離，流動(dòng)相為液體) ) (主要分離非極性的有機(jī)化合物主要分離非極性的有機(jī)化合物) DIONEX 慢慢 中等中等 快快 Temporal course 淋洗液淋洗液 DIONEX w1975 由由H.Small 等人等人.（ （Dow chemical)首次提出首次提出 用于用于測(cè)測(cè)定定氯氯離子和硫酸根離子和硫酸根 w 許許多國(guó)家將離子色多國(guó)家將離子色譜譜法作法作為標(biāo)為標(biāo)準(zhǔn)方法準(zhǔn)方法 中國(guó)中國(guó) ： ： GB 飲飲用天然用天然礦礦泉水水泉水水檢試檢試方法方法, ； ； 工工業(yè)業(yè)循循環(huán)環(huán)冷卻水中陰、陽(yáng)離子

3、的冷卻水中陰、陽(yáng)離子的測(cè)試測(cè)試方方 法法 等等 。 。 美國(guó)：美國(guó)： USEPA USEPA （ （US Env. Protect Agency） ）， ， ASTM ASTM （ （America Society for Testing and Materials） ）， （ （International Organization for Standardization） ） DIONEX 電電力力 冷卻水冷卻水 / HPW 鍋爐蒸汽中的雜質(zhì) 食品食品 / 飲飲料料 酒酒 / 飲飲料料/ 糖果糖果 飲料中有機(jī)酸 造造紙紙. /紙漿紙漿 紙漿紙漿液液處處理水理水 張紙和液體中的離子 農(nóng)業(yè)農(nóng)業(yè)

4、肥料肥料 /土壤土壤 / 植物植物 /等等 土壤中離子 醫(yī)學(xué)醫(yī)學(xué) 血液血液 / 尿尿 尿中草酸 化化妝妝品品 化化妝妝品品 / 清清潔劑潔劑/ 洗洗發(fā)發(fā)液液 化妝品液體中的陰離子 制制藥藥 化學(xué)化學(xué) / 液體液體 化學(xué)品中的重金屬 領(lǐng)領(lǐng)域域 環(huán)環(huán)境境. / 污污染染 雨水雨水/河水河水/ 大氣大氣/ 污污水水 雨水中離子 城市用水城市用水 自來水自來水 / 水源水源 自來水中消毒副產(chǎn)物 樣樣品品 應(yīng)應(yīng)用用 化學(xué)品化學(xué)品 設(shè)備設(shè)備提取物提取物 / 聚合物聚合物 環(huán)氧類粘合劑中的陰離子 電電子子 / 半半導(dǎo)導(dǎo)體體 高高純水水 晶片沖洗水晶片沖洗水 高純水中的離子型雜質(zhì) 金屬金屬 / 鋼鋼材材 表面

5、表面處處理液理液鍍 槽槽 冷卻水冷卻水 電鍍 槽中的抗壞血酸 DIONEX 淋洗液 泵 色譜柱 檢測(cè)器 泵液 分離 檢測(cè) 記錄 F- NO3-SO42- Cl- NO2- Br- HPO42- 進(jìn)樣閥 抑制器 檢測(cè)池 進(jìn)樣 DIONEX w 不同的操作者都可得到好的樣品分析重現(xiàn)性不同的操作者都可得到好的樣品分析重現(xiàn)性 w 經(jīng)過稀釋、過濾后可以測(cè)定多種樣品經(jīng)過稀釋、過濾后可以測(cè)定多種樣品 w 多價(jià)態(tài)可氧化元素多價(jià)態(tài)可氧化元素（NONO2 2- - approximation: linear method: c:peaknetmethodas14.met; renewal: 97/05/23 10

6、:24:26 Correlation coefficient = 1.000000 Concentration = 8.731e-006 response + 0 Quantification method: external standard Quantification standard:area 0.005.0010.015.020.0 濃度（ppm) 0.00 5.00e+5 1.00e+6 1.50e+6 2.00e+6 2.50e+6 響應(yīng) 樣品響應(yīng)值 Conc. of sample DIONEX w 文件 日期 操作者 采樣, 預(yù)處理, 設(shè)備的設(shè)定 結(jié)果 定量值, 數(shù)據(jù)可靠性的有

7、關(guān)信息 DIONEX w 了解可能影響色譜分析結(jié)果的各種干擾因素 w 配制淋洗液、標(biāo)準(zhǔn)液所使用水和試劑的純度 w 了解所使用的預(yù)處理方法的優(yōu)/缺點(diǎn) w 儀器應(yīng)進(jìn)行例行保養(yǎng) DIONEX w色譜柱、淋洗液的溫度 w淋洗液的濃度與組成 w淋洗液的流速 w淋洗液中的雜質(zhì) DIONEX 一價(jià)離子 快速洗脫 二價(jià)離子 較慢洗脫 w 溫度增加 0 0 2 2 4 4 6 6 8 8 1010 1212 1414 202025253030353540404545 Temp.） Retention time (min) F F- - ClCl- - NONO2 2- - BrBr- - NONO3 3- -

8、HPOHPO4 42- 2- SOSO4 42- 2- 色譜柱、淋洗液的溫度 DIONEX 0 4 8 12 16 20 8mM9mM10mM11mM12mM13mM 濃濃度（）度（） Retention time (min)Retention time (min) Na+ NH4+ K+ Mg2+ Ca2+ DIONEX 0 4 8 12 16 20 00.110.220.33 Comp. ratio (NaHCO3/Na2CO3)Comp. ratio (NaHCO3/Na2CO3) Retention time (min)Retention time (min) F- Cl- NO2-

9、Br- NO3- HPO42- SO42- DIONEX 淋洗液中有機(jī)溶劑的影響淋洗液中有機(jī)溶劑的影響 Ex) AS4A-SC column DIONEX 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 0.511.52 Flow rate（mL/min） Area F F- - ClCl- - NONO2 2- - BrBr- - NONO3 3- - HPOHPO4 42- 2- SOSO4 42- 2- w流速增加 各組份的峰面積減少 DIONEX 正常淋洗液 淋洗液被Cl 沾污 -1 5 uS Cl - : 0.5g/ml 背景電導(dǎo)：13S 0.005.0010.0

10、0 -4 2 uS Retention time (min) 背景電導(dǎo)：56S DIONEX w純度盡可能高 高純水 ：電阻率 17M、0.22m 濾膜過濾 ：JIS K0557(Water used for industrial water and wastewater analysis) ：淋洗液脫氣（真空和攪動(dòng)） 試劑 ：盡可能使用優(yōu)級(jí)純 ：配標(biāo)準(zhǔn)的試劑應(yīng)預(yù)先干燥 DIONEX w陰離子淋洗液的配制 碳酸鹽 (AS4A, AS12A, AS14 等.） 配 100 x 濃度的淋洗液作為儲(chǔ)備液，使用時(shí)用高純水稀釋 氫氧化鈉 (AS10, AS11，AS15，16 等.) 配制50%(w/w

11、) NaOH 儲(chǔ)備溶液.使用時(shí)用高純水稀釋 w陽(yáng)離子淋洗液的配制 甲烷磺酸(MSA) 取一定濃度的MSA配成儲(chǔ)備液 ( 可以配制為1M的儲(chǔ)備液) 使用聚丙烯(PP)瓶，保存在暗處及 4 左右. （ 通?？梢员４?個(gè)月） 淋洗液要經(jīng)常更換 DIONEX w配制1000 mg/L儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)溶液 陰離子標(biāo)準(zhǔn)取鈉鹽, 陽(yáng)離子標(biāo)準(zhǔn)取氯化物，稱取適量，用高 純水稀釋 儲(chǔ)備液 (g) 100 ml(g) 100 ml：0.1 x(0.1 x(鹽的分子量)/()/(離子的分子量）離子的分子量） w 配制混合標(biāo)準(zhǔn)溶液 汲取適量的儲(chǔ)備液，用高純水稀釋至刻度，搖勻 w 保存 使用聚丙烯(PP)瓶，保存在暗處及 4 左

12、右. （ 通?？梢员４?個(gè)月） ppm濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)不能長(zhǎng)期保存，應(yīng)經(jīng)常配制. ppb濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)在使用前臨時(shí)配制 DIONEX w過濾 樣品中除去顆粒物 用0.45m 或0.22m 濾膜 用高純水沖洗濾膜 ，以減少沾污 w稀釋 待測(cè)物濃度較高時(shí)，應(yīng)預(yù)先稀釋. 降低干擾物的濃度. w去除干擾物 預(yù)處理柱，超濾 固相萃取液相萃取離心鹽析 在線柱處理 DIONEX 6 64 41 1 Precipitated Air DustFloating Air Dust Bacterium Virus Pollen Carbon Black Mist Smoke Ferment Protein Baci

13、llus Pyrogen Enzyme Macro Filtration Mean MW (x 10,000) 100 40 20 0.80.8 0.40.4 0.10.1 0.060.06 0.040.04 0.010.01 0.0080.008 0.0040.004 0.0020.002 0.0010.001 0.00050.0005 10,00010,000 1,0001,000 100100 1010 1 1 0.10.1 DIONEX w 評(píng)估的方法 用高純水沖洗過濾器 汲取高純水每1ml一次 按st, rd, th 的順序測(cè)定水中的 離子濃度 DIONEX 1ml 1ml Hydr

14、ophilic 1ml 1ml 1ml 1ml Hydrophilic Polysulfon 1ml 1ml Polysulfon 1ml 1ml Cellulose nitrate 1ml 1ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 0 0 200200 400400 600600 800800 10001000 5ml 5ml SOSO4 4 HPOHPO4 42 2 NONO3 3 NONO2 2 ClCl ppbppb 12001200 DIONE

15、X wOn Guard AgOn Guard Ag :Ag 型陽(yáng)離子交換樹脂 除鹵素 Cl- wOn Guard HOn Guard H :H 型陽(yáng)離子交換樹脂 除陽(yáng)離子 wOn Guard AOn Guard A :HCO3 型陰離子交換樹脂 除陰離子 wOn Guard RPOn Guard RP : 二乙烯基苯聚合物 去除疏水性物質(zhì)如表面活性劑 wOn Guard POn Guard P :聚乙烯吡硌烷酮聚合物 去除苯酚、染料 wOn Guard BaOn Guard Ba :Ba 型陽(yáng)離子交換樹脂 去除硫酸根 DIONEX 準(zhǔn)備進(jìn)樣萃取萃取 DIONEX 0 10 mS 0 10 mS

16、 處理前 OnGuard-Ag 處理后 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. DIONEX 采樣泵 停止 開始測(cè)定 采樣泵 富集 樣品富集 廢液 濃縮柱 采樣泵 開始 淋洗液 至分離柱 沖洗采樣管 進(jìn)樣閥 DIONEX Separate column Separate column ： IonPac AS4A,AG4AIonPac AS4A,AG4A Eluent Eluent ： 1.8mM Na1.8mM Na2 2COCO3 3/1.7mM NaHCO/1.7mM NaHCO3 3 Flow rate Flow rate ： 1.5 mL/min1.5 mL/min Conc. co

17、lumnConc. column： TAC-2 TAC-2 Injection volumeInjection volume： 10 mL10 mL Detection Detection ： Conductivity Conductivity (suppressor type) (suppressor type) 0.005.0010.00 -1 5 uS Retention time (min) 1 2 3 4 5 6 1. Cl1. Cl- - 2. NO2. NO2 2- - 3. Br3. Br- - 4. NO4. NO3 3- - 5. HPO5. HPO4 42- 2- 6.

18、SO6. SO4 42- 2- 4 ng/mL(ppb) 10 10 15 25 20 DIONEX w檢查是否有氣體泄漏 w檢查是否有液體泄漏 w記錄使用的色譜條件 日期, 操作者, 色譜柱類型, 流速 系統(tǒng)壓力, 背景電導(dǎo) 理論塔板數(shù),分離度 w清洗色譜柱 DIONEX Cleaning solution PumpWaste w色譜柱清洗 最好分別清洗保護(hù)柱與分離柱 如要同時(shí)清洗，應(yīng)將分離柱置于保護(hù)柱之前 溶液流動(dòng)方向 : 保持 方向 DIONEX w清洗抑制器 清洗 ELUENT 和 REGEN 兩部分 清洗時(shí)應(yīng)先關(guān)閉抑制器電源 清洗后要向抑制器內(nèi)泵10分鐘高純水，以便于平 衡系統(tǒng) Cleaning solution Pump Waste DIONEX DIONEX w激活抑制器 （0.2 N NaOH) 初次安裝時(shí) 有液體泄漏時(shí) 進(jìn)行清洗之后 靈敏度下降后 Waste Pure water Active liquid DIONEX DIONEX w抑制器的使用 如果電源關(guān)閉不要連續(xù)向抑制器內(nèi)泵淋洗液 停泵時(shí)抑制器的電源應(yīng)關(guān)閉 測(cè)量結(jié)束關(guān)閉儀器前, 允許泵在關(guān)閉抑制器電源的情況下繼續(xù)運(yùn)行 30秒左右,確認(rèn)再生液出口處沒有氣泡后再停泵 經(jīng)常檢查廢液桶 確保氣體不會(huì)存在桶內(nèi) Gas separato