離子色譜培訓(xùn)講義

SHP離子色譜培訓(xùn)培訓(xùn)人：邢耀宇上海舜宇恒平IC1800

高效離子色譜系統(tǒng)快速穩(wěn)定便捷上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司SHANGHAISUNNYHENPINGSCIENTIFICINSTRUMENTCO.,LTD報(bào)告內(nèi)容離子色譜認(rèn)識(shí)1離子色譜的分類2離子色譜儀的組成3離子色譜的主要應(yīng)用范圍4上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司離子色譜的不可替代性51.離子色譜認(rèn)識(shí)1.1離子色譜發(fā)展歷程上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司1.離子色譜認(rèn)識(shí)1.2什么是離子色譜離子色譜是指采用色譜技術(shù)對(duì)離子或者能夠轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子形式的化合物進(jìn)行分離檢測的一種檢測方法。色譜技術(shù)

:化學(xué)分析常用的一種分離技術(shù)離子型物質(zhì):在水溶液中電離，具有+或–電荷的元素或者基團(tuán)陰離子：Ｃｌ－，ＮＯ2－，ＳＯ４２－，ＣｒＯ４２－陽離子：Ｎａ＋，ＮＨ４＋，Ｃａ２＋，Ｆｅ３＋有機(jī)化合物：有機(jī)酸，氨基酸類，有機(jī)胺類，糖類，表面活性劑等上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司1.離子色譜認(rèn)識(shí)常用色譜氣相色譜(氣－固分離，流動(dòng)相為載氣)液相色譜(液－固分離，流動(dòng)相為液體)ＨＰＬＣ(主要分離非極性的有機(jī)化合物)ＩＣ（HPIC）

(主要分離極性和部分弱極性的化合物)

上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司1.離子色譜認(rèn)識(shí)色譜分離慢中等快Temporalcourse淋洗液1.3離子色譜分離原理上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司1.離子色譜認(rèn)識(shí)1.4離子色譜檢測對(duì)象約占10%上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司1.離子色譜認(rèn)識(shí)本章小結(jié)離子色譜屬于液相色譜的一種。離子色譜采用色譜技術(shù)對(duì)被測物質(zhì)進(jìn)行分離。離子色譜的檢測對(duì)象為陰、陽離子或能被轉(zhuǎn)化為離子的化合物。離子色大都被用于陰、陽離子的檢測，對(duì)于其它有機(jī)物的檢測目前應(yīng)用較少。但是對(duì)于有機(jī)物的檢測已經(jīng)成為離子色譜的研究熱點(diǎn)。上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類離子對(duì)色譜離子排斥色譜離子交換色譜按照分離方式的不同，可以將離子色譜分為三大類上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類分離原理以離子交換樹脂為基質(zhì)，陰、陽離子與基質(zhì)中的可交換基團(tuán)發(fā)生交換、吸附和解吸，從而達(dá)到分離目的。保留時(shí)間影響因素1.被測離子的半徑和價(jià)態(tài)2.色譜柱的種類3.淋洗液組成及流速適用范圍離子交換色譜是離子色譜常規(guī)的分離檢測手段，主要應(yīng)用于陰、陽離子的分離及定量檢測陰離子：F-,Cl-,Br-,NO2-,PO43-,NO3-,SO42-陽離子：Na+,NH4+,K+,Ca2+,Mg2+2.1離子交換色譜上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－Ｃｌ－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋Ｃｌ－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＣＯ３２－ＳＯ４２－ＨＣＯ３－Ｃｌ－ＳＯ４２－Ｃｌ－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－TemporalcourseＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＨＣＯ３－ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－Ｃｌ－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋離子交換離子吸附離子解吸上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類2.2離子排斥色譜分離機(jī)理以Donnan膜理論為基礎(chǔ)，電離的組分不能進(jìn)入樹脂微孔，而不電離的組分可以進(jìn)入樹脂微孔發(fā)生保留。同時(shí)根據(jù)保留時(shí)間的不同而分離。保留時(shí)間的影響因素1.溶質(zhì)的pKa值，被測基團(tuán)的體積（形成氫鍵的能力）2.淋洗液的pH值3.填充樹脂的性質(zhì)（形成氫鍵的能力）4.溫度和流速適用范圍主要用于有機(jī)酸，醇類、醛類、氨基酸和糖的分離HAH++A-上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類2.3離子對(duì)色譜離子對(duì)色譜分離原理流動(dòng)相中的離子對(duì)試劑與被測物質(zhì)形成離子對(duì)，形成的對(duì)離子與固定相發(fā)生吸附和解析，從而達(dá)到分離目的。保留時(shí)間影響因素1.離子對(duì)試劑的類型2.離子對(duì)試劑的濃度3.pH值的影響4.溫度和其它添加劑的影響適用范圍表面活性劑、金屬絡(luò)合物和脂肪族季銨鹽離子。上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類待測離子離子對(duì)試劑離子對(duì)上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司2.離子色譜的分類本章小結(jié)離子色譜按照其分離方式的不同，可以分為離子交換色譜、離子排斥

色譜和離子對(duì)色譜三類。離子交換色譜是通過待測離子與固定相中可交換離子基團(tuán)發(fā)生離子交換而

分離，適用于常規(guī)陰、陽離子的分離和檢測。離子排斥色譜是通過電離物質(zhì)不被保留，不電離物質(zhì)被保留的原理達(dá)到分

離目的，適用于弱酸、氨基酸和糖類等的分離和檢測。離子對(duì)色譜是通過待測離子與流動(dòng)相中的對(duì)離子形成離子對(duì)，從而被保留的原理達(dá)到分離，適用于脂肪族季銨鹽離子和表面活性劑等的分離與檢測。上海順宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成離子色譜的基本流程圖淋洗液

泵色譜柱檢測器

輸液分離

檢測

記錄F-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-進(jìn)樣閥抑制器檢測池進(jìn)樣上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成3.1離子色譜泵作用：將淋洗液均勻地、無脈沖地送到分離系統(tǒng)。為色譜儀器提供動(dòng)力。特殊之處：由于離子色譜淋洗液一般為酸、堿、鹽或者絡(luò)合物水溶液，通常離子色譜輸液系統(tǒng)需要采用PEEK材料。離子色譜泵的分類：上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成3.2進(jìn)樣裝置(六通閥)

開始分析

廢液樣品

淋洗液

至分離柱進(jìn)樣閥

樣品

裝樣

廢液

淋洗液至分離柱定量環(huán)進(jìn)樣（ＬＯＡＤ）（ＩＮＪＥＣＴ）

樣品環(huán)上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成3.3分離系統(tǒng)分離系統(tǒng)由保護(hù)住和分離柱組成保護(hù)柱（預(yù)處理柱）的填充材質(zhì)與分離柱相同，具有過濾顆粒雜質(zhì)和其它雜質(zhì)的目的，起到保護(hù)分離柱的目的。色譜柱是色譜儀器的‘心臟’，起分離被測物質(zhì)的作用。離子色譜和液相色譜的區(qū)別色譜柱名稱流動(dòng)相固定相功能基離子色譜柱酸、堿、鹽水溶液表面胺化苯乙烯/二乙烯苯共聚物等NH4+、SO3-、COO-等液相色譜柱甲醇、水、乙腈、正己烷等硅膠-CN、-NH2、十八硅烷等分離物質(zhì)陰、陽離子、有機(jī)酸等極性和非極性化合物流動(dòng)相pH范圍0-142-8上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成

ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３５μm＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋陰離子交換色譜柱（凝膠附聚型）上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成陽離子交換色譜柱（接枝型）

ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成

安裝在電導(dǎo)池之前作用：提高待測離子的電導(dǎo)率：

提高靈敏度Na+,

Cl-

H+,

Cl-

降低背景電導(dǎo)(淋洗液):

減少噪音Na+,

HCO3-

H2CO3Na+,

OH-

H2O3.4抑制系統(tǒng)（抑制器）上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成極限摩爾電導(dǎo)值

Cation

＋－Anion

Ｈ＋Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ＋ＮＨ４＋Ｍｇ２＋Ｃａ２＋３５０３９５０７４７３５３６０ＯＨ－Ｆ－Ｃｌ－Ｂｒ－ＮＯ３－ＰＯ４３－ＳＯ４２－１９８５５７６７８７１８０８０總電導(dǎo)值=

（）＋（）＋－（unit：μS/mequivalent）上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成Y+Na+

抑制器的工作原理(陰離子)X-:樣品中的陰離子Y+:樣品中的陽離子H2OH2OOH-Na+Y+H2ONa+Y+

X-

Na+CO32-(樣品,淋洗液)H+H++CO32-H++X-

至檢測器H2CO3H+X-H+

+O2H2OH2

+OH-H2ONa+OH-,H2H2O,O2

廢液廢液電極（－）電極（＋）純水或來自檢測器的流體H+H+H+H+陽離子交換膜陽離子交換膜上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成H2OH2OH+

+O2H2OH2

+OH-H2O廢液/氣體廢液H2OSO42-Y+

X-H+MSA-(樣品e,淋洗液）OH-OH-MSA-SO42-X-OH-MSA-SO42-X-H+MSA-,O2H2O,H2H++OH-Y++OH-

H+

至檢測器H2OY+OH-X-:樣品中的陰離子Y+:樣品中的陽離子電極（＋）電極（－）陰離子交換膜陰離子交換膜純水或來自檢測器的液體

抑制器的工作原理(陽離子)上海順宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成陰、陽離子雙功能電化學(xué)抑制器上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司甲基磺酸3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成3.5檢測系統(tǒng)（檢測器）根據(jù)需不需要柱后衍生化處理，可以將離子色譜檢測器分為以下兩類不需柱后衍生檢測器：電導(dǎo)檢測器適用范圍：常規(guī)陰、陽離子，例如CL-、ＳＯ４２－、Ｎａ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ２＋等原理：根據(jù)電導(dǎo)池中的溶液電導(dǎo)率變化，產(chǎn)生相應(yīng)的電信號(hào)安培檢測器（電化學(xué)檢測器）適用范圍：易發(fā)生氧化還原反應(yīng)的物質(zhì)，例如糖類、脂肪胺、芳香胺、醇類等原理：通過施加電壓，被測物質(zhì)發(fā)生氧化還原反應(yīng)，電荷轉(zhuǎn)移到工作電極，輸出相應(yīng)電信號(hào)需柱后衍生檢測器紫外檢測器（UV）適用于過度金屬、鉻離子、鋁離子和氨基酸等的檢測熒光檢測器適用于伯氨基酸等的檢測上海舜宇恒平科學(xué)儀器有限公司3.離子色譜儀的組成輸送分離檢測

進(jìn)樣泵進(jìn)樣閥柱淋洗液

顯色劑

反應(yīng)管排放加壓Fe3+Cu2+Ni2+Zn2+Co2+Mn2+Fe2+Cd2+UV/VIS檢測器記錄柱后衍生上海