自然科學(xué)現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件

丁明玉清華大學(xué)化學(xué)系現(xiàn)代離子色譜分析技術(shù)及進(jìn)展二、實驗技術(shù)與應(yīng)用

丁明玉現(xiàn)代離子色譜分析技術(shù)及進(jìn)展1離子色譜實驗技術(shù)樣品導(dǎo)入部分：在線樣品預(yù)處理技術(shù)(in-line，英藍(lán))、自動進(jìn)樣、在線預(yù)濃縮分離部分：固定相制備技術(shù)、梯度洗脫技術(shù)、陰陽離子同時分析技術(shù)、柱切換技術(shù)（多維色譜）檢測部分：抑制技術(shù)、衍生化技術(shù)、間接檢測數(shù)據(jù)處理：自動控制、遠(yuǎn)程控制、智能色譜離子色譜實驗技術(shù)樣品導(dǎo)入部分：在線樣品預(yù)處理技術(shù)(in-li2離子色譜固定相—分離的核心不同分離模式所采用的固定相不同；最常用固定相是離子交換劑（樹酯）；離子交換樹酯與離子交換劑的區(qū)別；陰離子交換劑與陽離子交換劑；載體（基質(zhì)）與功能基團(tuán)；固定離子與可交換離子。離子色譜固定相—分離的核心不同分離模式所采用的固定相不同；3陰、陽離子交換劑陰離子交換劑

強(qiáng)堿型：季胺基（-N+(CH3)3OH-）弱堿型：伯、仲、叔胺基陽離子交換劑

強(qiáng)酸型：磺酸基（-SO3H）中強(qiáng)酸型：-PO(OH)2弱酸型：-COOH陰、陽離子交換劑陰離子交換劑陽離子交換劑4其它類型固定相兩性離子交換劑螯合樹酯氧化還原樹酯其它類型固定相兩性離子交換劑5固定相制備技術(shù)球形、均勻的基質(zhì)顆粒；分析填料：3－7um；制備填料：20－40um功能修飾：鍵合與包覆（附聚）柱尺寸：微柱(<1mm）、半微柱(1-3mm)新技術(shù)：整體柱柱填充技術(shù)：高壓、勻降固定相制備技術(shù)球形、均勻的基質(zhì)顆粒；6

ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３陰離子交換劑（附聚型）５μm＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ7

ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－陽離子交換樹酯（接枝型）ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－Ｃ8抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相淋洗劑Na2B4O7NaOHNaHCO3NaHCO3+Na2CO3H2NCH(R)COOH+NaOHRNHCH(R)SO3H+NaOHNa2CO3抑制產(chǎn)物H3BO3H2OCO2+H2OCO2+H2OH3N+CH(R)COO－RNH2+CH(R)SO3－CO2+H2O淋洗強(qiáng)度很弱弱弱中等強(qiáng)度中等強(qiáng)度中等強(qiáng)度強(qiáng)淋洗劑抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相淋洗劑抑制產(chǎn)物淋洗強(qiáng)度9淋洗劑非抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相

羧酸煙酸苯甲酸丁二酸檸檬酸富馬酸水楊酸pK14.874.194.163.143.032.97離解度(%)112225586263淋洗強(qiáng)度弱強(qiáng)弱弱弱強(qiáng)淋洗劑非抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相羧酸pK110混合淋洗劑淋洗液中添加有機(jī)溶劑（疏水性離子的吸附、分配）強(qiáng)淋洗劑＋弱淋洗劑（淋洗強(qiáng)度的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)）淋洗劑中有目的地添加特殊試劑（如：酒石酸＋冠醚，用于鉀鈉分離）調(diào)節(jié)淋洗液強(qiáng)度和極性混合淋洗劑淋洗液中添加有機(jī)溶劑（疏水性離子的吸附、分配）調(diào)節(jié)11梯度洗脫為什么要進(jìn)行梯度洗脫常用流動相強(qiáng)度（組成）梯度高壓梯度與低壓梯度線性梯度、階梯梯度常規(guī)分析中不必采用梯度洗脫梯度洗脫為什么要進(jìn)行梯度洗脫12抑制技術(shù)目的（提高靈敏度）效果（靈敏度提高1－2個數(shù)量級）原理（后述）抑制器類型（柱抑制器、微膜抑制器）抑制劑（再生液）的提供（外加、在線電解）抑制技術(shù)目的（提高靈敏度）13抑制器的作用廢液背景電導(dǎo)：Na2CO3/NaHCO3

(700μS)NaF,NaCl,NaNO3Na2HPO4,Na2SO4～～ConductivityNaFNaClNaNO3Na2HPO4Na2SO4背景電導(dǎo)：Na2CO3/NaHCO3

(700μS)～～ConductivityHFHClHNO3H3PO4H2SO4Retentiontime背景電導(dǎo)：H2CO3(15μS)Conductivity抑廢液背景電導(dǎo)：Na2CO3/NaHCO3NaF,N14抑制反應(yīng)溶質(zhì)電導(dǎo)增強(qiáng)（H＋的電導(dǎo)率最大）Na+,

Cl-

H+,

Cl-降低流動相背景電導(dǎo)Na+,

HCO3-

H2CO3Na+,

OH-

H2O抑制反應(yīng)溶質(zhì)電導(dǎo)增強(qiáng)（H＋的電導(dǎo)率最大）Na+,OH-15常見離子的當(dāng)量電導(dǎo)率

Cation＋－Anion

Ｈ＋Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ＋ＮＨ４＋Ｍｇ２＋Ｃａ２＋３５０３９５０７４７３５３６０ＯＨ－Ｆ－Ｃｌ－Ｂｒ－ＮＯ３－ＰＯ４３－ＳＯ４２－１９８５５７６７８７１８０８０Totalconductivity＝（）＋（）＋－（unit：μS/mequivalent）常見離子的當(dāng)量電導(dǎo)率Cation＋－Anion16電極－電極＋離子交換膜離子交換膜流動相屏再生液屏再生液屏微膜抑制器結(jié)構(gòu)柱流出物至檢測池廢液

再生液電極－電極＋離子交換膜離子交換膜流動相屏再生液屏再生液屏17Y+Na+抑制原理(陰離子分析)X-:AnioninthesampleY+:CationinthesampleH2OH2OOH-Na+Y+H2ONa+Y+

X-

Na+CO32-(sample,eluent)H+H++CO32-H++X-

TodetectorH2CO3H+X-H+

+O2H2OH2

+OH-H2ONa+OH-,H2H2O,O2wastewasteElectrode（－）Electrode（＋）PurewaterorFluidfromDetectorH+H+H+H+CationexchangemembraneCationexchangemembraneY+Na+抑制原理(陰離子分析)X-:Anionint18H2OH2OH+

+O2H2OH2

+OH-H2OWaste/ExhaustWasteH2OSO42-Y+

X-H+MSA-(sample,eluent）OH-OH-MSA-SO42-X-OH-MSA-SO42-X-H+MSA-,O2H2O,H2H++OH-Y++OH-

H+抑制原理(陽離子分析)TodetectorH2OY+OH-X-:AnioninthesampleY+:CationinthesampleElectrode（＋）Electrode（－）AnionexchangemembraneAnionexchangemembranePurewaterorFluidfromDetectorH2OH2OH++O2H2OH2+OH-H2OWas19微膜抑制器的優(yōu)缺點優(yōu)點：可以連續(xù)再生交換容量高死體積?。?0L以下）缺點：基體物質(zhì)和溶劑對膜可能帶來損害工作曲線線性范圍受離子交換膜的影響微膜抑制器的優(yōu)缺點優(yōu)點：20柱抑制器填充了帶相反電荷離子交換劑的柱管狀抑制器柱抑制器的優(yōu)點：交換容量高、制備容易早期柱抑制器的缺點：

不能連續(xù)再生死體積大（色譜峰展寬）新型連續(xù)自動再生柱抑制器克服了上述缺點柱抑制器填充了帶相反電荷離子交換劑的柱管狀抑制器21新型連續(xù)自動再生柱抑制器

三根高容量、長壽命和易操作的微填充抑制柱。一根在流路工作一根用硫酸再生一根用水沖洗新型連續(xù)自動再生柱抑制器三22Na+

H+H2SO4H2O工作再生待用（清洗）新型連續(xù)自動再生柱抑制器Na+H+H2SO4H2O工作再生待用（清洗）23

洗脫液泵柱廢液廢液外加水電解產(chǎn)生抑制劑的抑制器純水電源加壓進(jìn)樣閥

抑制器

檢測池反壓管洗脫液泵柱廢液廢液外加水電解產(chǎn)生抑制劑的抑制器純水電源加24

洗脫液泵柱廢液廢液再生液外加化學(xué)抑制劑連續(xù)再生模式流程圖

加壓進(jìn)樣閥

抑制器檢測池洗脫液泵柱廢液廢液再生液外加化學(xué)抑制劑連續(xù)再生模式流程圖25

洗脫液泵柱廢液廢液

再生液外加化學(xué)抑制劑再生模式流程圖進(jìn)樣閥抑制器

檢測池蠕動泵

高純水洗脫液泵柱廢液廢液再生液外加化學(xué)抑制劑再生模式流程圖進(jìn)樣26

淋洗液泵

進(jìn)樣閥

柱

抑制器

檢測池廢液反壓管電源流出物循環(huán)在線再生模式流程圖淋洗液泵進(jìn)樣閥柱抑制器檢測池廢液反壓管電源27衍生化將被測物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跈z測的形式柱前衍生、柱后衍生紫外衍生、熒光衍生、光度衍生衍生化是不得已而為之衍生化將被測物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跈z測的形式衍生化是不得已而為之28含柱后衍生裝置的分析系統(tǒng)輸液分離檢測

進(jìn)樣泵進(jìn)樣閥色譜柱流動相衍生試劑反應(yīng)環(huán)廢液加壓Fe3+Cu2+Ni2+Zn2+Co2+Mn2+Fe2+Cd2+UV/VIS檢測器記錄含柱后衍生裝置的分析系統(tǒng)輸液分離檢測進(jìn)樣泵進(jìn)樣閥色譜柱流動29陰陽離子同時分離技術(shù)采用雙流路系統(tǒng)陽離子轉(zhuǎn)變成配陰離子后與無機(jī)陰離子一起分析采用兩性離子交換劑做固定相采用陰陽離子混合床固定相采用含陰陽離子基團(tuán)的有機(jī)分子包覆固定相柱切換技術(shù)（陰陽離子交換柱并聯(lián)）陰陽離子交換柱串聯(lián)陰陽離子同時分離技術(shù)采用雙流路系統(tǒng)301.環(huán)境領(lǐng)域2.食品領(lǐng)域3.其他領(lǐng)域離子色譜的應(yīng)用1.環(huán)境領(lǐng)域離子色譜的應(yīng)用31IC在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)：無機(jī)陰陽離子、小分子羧酸主要分離模式：離子交換、離子排斥主要樣品：水樣（江、河、湖泊、飲用水、地下水、廢水、雨水、電廠循環(huán)水）大氣、大氣顆粒物土壤、植物電子制造環(huán)境IC在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)：無機(jī)陰陽離子、小分子羧酸32飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA方法EPA218.6

Cr6＋的測定EPA300.0MethodA:標(biāo)準(zhǔn)陰離子(F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,HPO42-orPO43-,SO42-)MethodB:陰離子副產(chǎn)物或鹵素氧化物(ClO2-,BrO3-,ClO3-)飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA方法33飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA300.1MethodA:常見陰離子測定(F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,HPO42-orPO43-,SO42-)MethodB:消毒副產(chǎn)物測定(Br-,ClO2-,BrO3-,ClO3-)EPA314ppb級ClO4-測定（致癌、損傷甲狀腺功能）飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA300.134無機(jī)陰離子分析：EPAMethod300.0A無機(jī)陰離子分析：EPAMethod300.0A35無機(jī)陰離子分析：

EPAMethod300.1A無機(jī)陰離子分析：EPAMethod300.1A36消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.0B消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.0B37消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.1B

(1ppm)消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.1B

(1pp380.004.008.0012.0016.00RetentionTime(min.)0.0050.00100.00150.00200.00Signal

(mV)ClO4－ClO4－的測定：EPAMethod314.025μg/LinReagentWater0.004.008.0012.0016.00Retentio39Cr+6的測定：EPA218.6Instrument:MetrohmModularICwith 753SuppressorModulefor PostColumnDelivery BischoffLambda1010UV/VisDetectorEluent: 250mMAmmoniumSulfate 100mMAmmoniumHydroxidePumpFlow: 1.5mL/minColumn: CetacICSepAN1Columnwith Guard-DiscTechnologyPCR: 2mMDPC*,10%Methanol, 1NSulfuricAcid *(DPC–1,5Diphenylcarbazide)Cr+61.89ppbCr+6的測定：EPA218.6Instrument:40[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件41[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件42[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件43[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件44[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件45[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件46[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件47[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件48[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件49[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件50離子色譜在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)無機(jī)陰、陽離子有機(jī)酸、氨基酸、糖、有機(jī)胺食品添加劑主要分離模式：離子交換、離子排斥、反相主要樣品飲料、糧食、酒、水果、蔬菜、生鮮食品離子色譜在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)51牛奶中陰離子IonnConc.Measured(mg/L)RSD(%)Recovery(%)Cl-39230.28106HPO42-317580.28100SO42-31560.5390牛奶中陰離子IonnConc.MeasuredRSDRec52[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件53[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件54牛奶中陽離子IonnConc.Measured(mg/L)RSD(%)Recovery(%)Na+43900.67893K+514810.55798Ca2+59110.989104Mg2+41101.0287牛奶中陽離子IonnConc.MeasuredRSDRec55果汁中陽離子IonnConc.Measured(mg/L)RSD(%)Recovery(%)Na+534.80.7093K+58800.7499Ca2+585.60.7295Mg2+549.40.9695果汁中陽離子IonnConc.MeasuredRSDRec56[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件57[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件58[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件59[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件60[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件61[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件62[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件63[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件64[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件65麥芽糖麥芽三糖麥芽糖麥芽三糖66[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件67[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件68甜菜蜜中的蔗糖甜菜蜜中的蔗糖69[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件70[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件71[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件72離子色譜在其他領(lǐng)域的應(yīng)用農(nóng)業(yè)、化工、石油、電子、地質(zhì)、醫(yī)藥、生物、能源離子色譜在其他領(lǐng)域的應(yīng)用農(nóng)業(yè)、化工、石油、電子、地質(zhì)、73肥料中Cr+6（農(nóng)業(yè)）肥料中Cr+6（農(nóng)業(yè)）74熱穩(wěn)定性鹽類（化工）Eluent:3.5mMNa2CO3/1mMNaHCO3/10%Acetone/1mMp-cyanophenol無機(jī)陰離子熱穩(wěn)定性鹽類（化工）Eluent:3.5mMNa2C75無機(jī)鹽與有機(jī)酸Eluent:4.0mMCarb/1.0mMBicarb/1.3mMp-cyanophenol無機(jī)鹽與有機(jī)酸Eluent:4.0mMCarb/176乙醇胺、一價和二價陽離子EluentConcentration:4mMTartaric/0.45mMPDCA/0.05mM18-crown-6乙醇胺、一價和二價陽離子EluentConcentrati77Cations(ppm)Eluent:2mMHNO3/3%AcetoneCations(ppm)Eluent:2mMHNO78水樣中ppt級陰離子測定：預(yù)濃縮技術(shù)

標(biāo)準(zhǔn)溶液:F–,Cl–,NO2–,Br–,NO3–,SO42–1μg/Leach水樣:300ng/LCl–,7ng/LNO3–,80ng/LSO4–

水樣體積：10mL水樣中ppt級陰離子測定：預(yù)濃縮技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)溶液:F–,79離子排斥柱上陰陽離子同時分析

柱:TSKgelOAPak-A流動相：15mM酒石酸/2.5mM18-冠-6峰:1=SO42-,2=Cl-,3=NO3-,4=系統(tǒng)峰,5=Na+,6=NH4+,7=K+,8=Mg2+,9=Ca2+系統(tǒng)峰離子排斥柱上陰陽離子同時分析柱:TSKgelOAPa80脂肪酸在離子排斥柱上的反色譜脂肪酸在離子排斥柱上的反色譜81離子排斥測水中碳酸樣品A:自來水B:河水C:池塘水色譜柱：TSKgelOApak-A流動相：去離子水CO32-離子排斥測水中碳酸樣品色譜柱：CO32-82發(fā)動機(jī)冷卻液中陰離子IonnConc.Measured(mg/L)RSD(%)Recovery(%)NO3-413781.23102HPO42-4110270.45399發(fā)動機(jī)冷卻液中陰離子IonnConc.MeasuredRS83丁明玉清華大學(xué)化學(xué)系現(xiàn)代離子色譜分析技術(shù)及進(jìn)展二、實驗技術(shù)與應(yīng)用

丁明玉現(xiàn)代離子色譜分析技術(shù)及進(jìn)展84離子色譜實驗技術(shù)樣品導(dǎo)入部分：在線樣品預(yù)處理技術(shù)(in-line，英藍(lán))、自動進(jìn)樣、在線預(yù)濃縮分離部分：固定相制備技術(shù)、梯度洗脫技術(shù)、陰陽離子同時分析技術(shù)、柱切換技術(shù)（多維色譜）檢測部分：抑制技術(shù)、衍生化技術(shù)、間接檢測數(shù)據(jù)處理：自動控制、遠(yuǎn)程控制、智能色譜離子色譜實驗技術(shù)樣品導(dǎo)入部分：在線樣品預(yù)處理技術(shù)(in-li85離子色譜固定相—分離的核心不同分離模式所采用的固定相不同；最常用固定相是離子交換劑（樹酯）；離子交換樹酯與離子交換劑的區(qū)別；陰離子交換劑與陽離子交換劑；載體（基質(zhì)）與功能基團(tuán)；固定離子與可交換離子。離子色譜固定相—分離的核心不同分離模式所采用的固定相不同；86陰、陽離子交換劑陰離子交換劑

強(qiáng)堿型：季胺基（-N+(CH3)3OH-）弱堿型：伯、仲、叔胺基陽離子交換劑

強(qiáng)酸型：磺酸基（-SO3H）中強(qiáng)酸型：-PO(OH)2弱酸型：-COOH陰、陽離子交換劑陰離子交換劑陽離子交換劑87其它類型固定相兩性離子交換劑螯合樹酯氧化還原樹酯其它類型固定相兩性離子交換劑88固定相制備技術(shù)球形、均勻的基質(zhì)顆粒；分析填料：3－7um；制備填料：20－40um功能修飾：鍵合與包覆（附聚）柱尺寸：微柱(<1mm）、半微柱(1-3mm)新技術(shù)：整體柱柱填充技術(shù)：高壓、勻降固定相制備技術(shù)球形、均勻的基質(zhì)顆粒；89

ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３陰離子交換劑（附聚型）５μm＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ90

ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－陽離子交換樹酯（接枝型）ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－Ｃ91抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相淋洗劑Na2B4O7NaOHNaHCO3NaHCO3+Na2CO3H2NCH(R)COOH+NaOHRNHCH(R)SO3H+NaOHNa2CO3抑制產(chǎn)物H3BO3H2OCO2+H2OCO2+H2OH3N+CH(R)COO－RNH2+CH(R)SO3－CO2+H2O淋洗強(qiáng)度很弱弱弱中等強(qiáng)度中等強(qiáng)度中等強(qiáng)度強(qiáng)淋洗劑抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相淋洗劑抑制產(chǎn)物淋洗強(qiáng)度92淋洗劑非抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相

羧酸煙酸苯甲酸丁二酸檸檬酸富馬酸水楊酸pK14.874.194.163.143.032.97離解度(%)112225586263淋洗強(qiáng)度弱強(qiáng)弱弱弱強(qiáng)淋洗劑非抑制型電導(dǎo)檢測陰離子交換色譜常用流動相羧酸pK193混合淋洗劑淋洗液中添加有機(jī)溶劑（疏水性離子的吸附、分配）強(qiáng)淋洗劑＋弱淋洗劑（淋洗強(qiáng)度的準(zhǔn)確調(diào)節(jié)）淋洗劑中有目的地添加特殊試劑（如：酒石酸＋冠醚，用于鉀鈉分離）調(diào)節(jié)淋洗液強(qiáng)度和極性混合淋洗劑淋洗液中添加有機(jī)溶劑（疏水性離子的吸附、分配）調(diào)節(jié)94梯度洗脫為什么要進(jìn)行梯度洗脫常用流動相強(qiáng)度（組成）梯度高壓梯度與低壓梯度線性梯度、階梯梯度常規(guī)分析中不必采用梯度洗脫梯度洗脫為什么要進(jìn)行梯度洗脫95抑制技術(shù)目的（提高靈敏度）效果（靈敏度提高1－2個數(shù)量級）原理（后述）抑制器類型（柱抑制器、微膜抑制器）抑制劑（再生液）的提供（外加、在線電解）抑制技術(shù)目的（提高靈敏度）96抑制器的作用廢液背景電導(dǎo)：Na2CO3/NaHCO3

(700μS)NaF,NaCl,NaNO3Na2HPO4,Na2SO4～～ConductivityNaFNaClNaNO3Na2HPO4Na2SO4背景電導(dǎo)：Na2CO3/NaHCO3

(700μS)～～ConductivityHFHClHNO3H3PO4H2SO4Retentiontime背景電導(dǎo)：H2CO3(15μS)Conductivity抑廢液背景電導(dǎo)：Na2CO3/NaHCO3NaF,N97抑制反應(yīng)溶質(zhì)電導(dǎo)增強(qiáng)（H＋的電導(dǎo)率最大）Na+,

Cl-

H+,

Cl-降低流動相背景電導(dǎo)Na+,

HCO3-

H2CO3Na+,

OH-

H2O抑制反應(yīng)溶質(zhì)電導(dǎo)增強(qiáng)（H＋的電導(dǎo)率最大）Na+,OH-98常見離子的當(dāng)量電導(dǎo)率

Cation＋－Anion

Ｈ＋Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ＋ＮＨ４＋Ｍｇ２＋Ｃａ２＋３５０３９５０７４７３５３６０ＯＨ－Ｆ－Ｃｌ－Ｂｒ－ＮＯ３－ＰＯ４３－ＳＯ４２－１９８５５７６７８７１８０８０Totalconductivity＝（）＋（）＋－（unit：μS/mequivalent）常見離子的當(dāng)量電導(dǎo)率Cation＋－Anion99電極－電極＋離子交換膜離子交換膜流動相屏再生液屏再生液屏微膜抑制器結(jié)構(gòu)柱流出物至檢測池廢液

再生液電極－電極＋離子交換膜離子交換膜流動相屏再生液屏再生液屏100Y+Na+抑制原理(陰離子分析)X-:AnioninthesampleY+:CationinthesampleH2OH2OOH-Na+Y+H2ONa+Y+

X-

Na+CO32-(sample,eluent)H+H++CO32-H++X-

TodetectorH2CO3H+X-H+

+O2H2OH2

+OH-H2ONa+OH-,H2H2O,O2wastewasteElectrode（－）Electrode（＋）PurewaterorFluidfromDetectorH+H+H+H+CationexchangemembraneCationexchangemembraneY+Na+抑制原理(陰離子分析)X-:Anionint101H2OH2OH+

+O2H2OH2

+OH-H2OWaste/ExhaustWasteH2OSO42-Y+

X-H+MSA-(sample,eluent）OH-OH-MSA-SO42-X-OH-MSA-SO42-X-H+MSA-,O2H2O,H2H++OH-Y++OH-

H+抑制原理(陽離子分析)TodetectorH2OY+OH-X-:AnioninthesampleY+:CationinthesampleElectrode（＋）Electrode（－）AnionexchangemembraneAnionexchangemembranePurewaterorFluidfromDetectorH2OH2OH++O2H2OH2+OH-H2OWas102微膜抑制器的優(yōu)缺點優(yōu)點：可以連續(xù)再生交換容量高死體積?。?0L以下）缺點：基體物質(zhì)和溶劑對膜可能帶來損害工作曲線線性范圍受離子交換膜的影響微膜抑制器的優(yōu)缺點優(yōu)點：103柱抑制器填充了帶相反電荷離子交換劑的柱管狀抑制器柱抑制器的優(yōu)點：交換容量高、制備容易早期柱抑制器的缺點：

不能連續(xù)再生死體積大（色譜峰展寬）新型連續(xù)自動再生柱抑制器克服了上述缺點柱抑制器填充了帶相反電荷離子交換劑的柱管狀抑制器104新型連續(xù)自動再生柱抑制器

三根高容量、長壽命和易操作的微填充抑制柱。一根在流路工作一根用硫酸再生一根用水沖洗新型連續(xù)自動再生柱抑制器三105Na+

H+H2SO4H2O工作再生待用（清洗）新型連續(xù)自動再生柱抑制器Na+H+H2SO4H2O工作再生待用（清洗）106

洗脫液泵柱廢液廢液外加水電解產(chǎn)生抑制劑的抑制器純水電源加壓進(jìn)樣閥

抑制器

檢測池反壓管洗脫液泵柱廢液廢液外加水電解產(chǎn)生抑制劑的抑制器純水電源加107

洗脫液泵柱廢液廢液再生液外加化學(xué)抑制劑連續(xù)再生模式流程圖

加壓進(jìn)樣閥

抑制器檢測池洗脫液泵柱廢液廢液再生液外加化學(xué)抑制劑連續(xù)再生模式流程圖108

洗脫液泵柱廢液廢液

再生液外加化學(xué)抑制劑再生模式流程圖進(jìn)樣閥抑制器

檢測池蠕動泵

高純水洗脫液泵柱廢液廢液再生液外加化學(xué)抑制劑再生模式流程圖進(jìn)樣109

淋洗液泵

進(jìn)樣閥

柱

抑制器

檢測池廢液反壓管電源流出物循環(huán)在線再生模式流程圖淋洗液泵進(jìn)樣閥柱抑制器檢測池廢液反壓管電源110衍生化將被測物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跈z測的形式柱前衍生、柱后衍生紫外衍生、熒光衍生、光度衍生衍生化是不得已而為之衍生化將被測物轉(zhuǎn)變?yōu)橐子跈z測的形式衍生化是不得已而為之111含柱后衍生裝置的分析系統(tǒng)輸液分離檢測

進(jìn)樣泵進(jìn)樣閥色譜柱流動相衍生試劑反應(yīng)環(huán)廢液加壓Fe3+Cu2+Ni2+Zn2+Co2+Mn2+Fe2+Cd2+UV/VIS檢測器記錄含柱后衍生裝置的分析系統(tǒng)輸液分離檢測進(jìn)樣泵進(jìn)樣閥色譜柱流動112陰陽離子同時分離技術(shù)采用雙流路系統(tǒng)陽離子轉(zhuǎn)變成配陰離子后與無機(jī)陰離子一起分析采用兩性離子交換劑做固定相采用陰陽離子混合床固定相采用含陰陽離子基團(tuán)的有機(jī)分子包覆固定相柱切換技術(shù)（陰陽離子交換柱并聯(lián)）陰陽離子交換柱串聯(lián)陰陽離子同時分離技術(shù)采用雙流路系統(tǒng)1131.環(huán)境領(lǐng)域2.食品領(lǐng)域3.其他領(lǐng)域離子色譜的應(yīng)用1.環(huán)境領(lǐng)域離子色譜的應(yīng)用114IC在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)：無機(jī)陰陽離子、小分子羧酸主要分離模式：離子交換、離子排斥主要樣品：水樣（江、河、湖泊、飲用水、地下水、廢水、雨水、電廠循環(huán)水）大氣、大氣顆粒物土壤、植物電子制造環(huán)境IC在環(huán)境領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)：無機(jī)陰陽離子、小分子羧酸115飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA方法EPA218.6

Cr6＋的測定EPA300.0MethodA:標(biāo)準(zhǔn)陰離子(F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,HPO42-orPO43-,SO42-)MethodB:陰離子副產(chǎn)物或鹵素氧化物(ClO2-,BrO3-,ClO3-)飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA方法116飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA300.1MethodA:常見陰離子測定(F-,Cl-,NO2-,Br-,NO3-,HPO42-orPO43-,SO42-)MethodB:消毒副產(chǎn)物測定(Br-,ClO2-,BrO3-,ClO3-)EPA314ppb級ClO4-測定（致癌、損傷甲狀腺功能）飲用水和廢水分析標(biāo)準(zhǔn)EPA300.1117無機(jī)陰離子分析：EPAMethod300.0A無機(jī)陰離子分析：EPAMethod300.0A118無機(jī)陰離子分析：

EPAMethod300.1A無機(jī)陰離子分析：EPAMethod300.1A119消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.0B消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.0B120消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.1B

(1ppm)消毒副產(chǎn)物：EPAMethod300.1B

(1pp1210.004.008.0012.0016.00RetentionTime(min.)0.0050.00100.00150.00200.00Signal

(mV)ClO4－ClO4－的測定：EPAMethod314.025μg/LinReagentWater0.004.008.0012.0016.00Retentio122Cr+6的測定：EPA218.6Instrument:MetrohmModularICwith 753SuppressorModulefor PostColumnDelivery BischoffLambda1010UV/VisDetectorEluent: 250mMAmmoniumSulfate 100mMAmmoniumHydroxidePumpFlow: 1.5mL/minColumn: CetacICSepAN1Columnwith Guard-DiscTechnologyPCR: 2mMDPC*,10%Methanol, 1NSulfuricAcid *(DPC–1,5Diphenylcarbazide)Cr+61.89ppbCr+6的測定：EPA218.6Instrument:123[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件124[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件125[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件126[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件127[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件128[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件129[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件130[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件131[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件132[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件133離子色譜在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)無機(jī)陰、陽離子有機(jī)酸、氨基酸、糖、有機(jī)胺食品添加劑主要分離模式：離子交換、離子排斥、反相主要樣品飲料、糧食、酒、水果、蔬菜、生鮮食品離子色譜在食品領(lǐng)域的應(yīng)用主要物質(zhì)134牛奶中陰離子IonnConc.Measured(mg/L)RSD(%)Recovery(%)Cl-39230.28106HPO42-317580.28100SO42-31560.5390牛奶中陰離子IonnConc.MeasuredRSDRec135[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件136[自然科學(xué)]現(xiàn)代離子色譜技術(shù)課件137牛奶中陽離子IonnConc.Measured(mg/L)RSD(%)Recovery