4B 色譜 戴安資料

離子色譜基本原理及概述基本構(gòu)成分離與檢測的基本原理和特征

分離柱、抑制器

離子色譜的使用要點(diǎn)什么是離子色譜?

利用色譜技術(shù)測定離子型物質(zhì)的方法離子型物質(zhì):在水溶液中電離，具有

+或–電荷陰離子：Ｃｌ－，ＮＯ2－，ＳＯ４２－，ＣｒＯ４２－陽離子：Ｎａ＋，ＮＨ４＋，Ｃａ２＋，Ｆｅ３＋慢中等快Temporalcourse淋洗液離子色譜(IC)1975由H.Small等人.（Dowchemical)首次提出用于測定氯離子和硫酸根許多國家將離子色譜法作為標(biāo)準(zhǔn)方法中國：GB飲用天然礦泉水水檢試方法；工業(yè)循環(huán)冷卻水中陰、陽離子的測試方法等…

。美國：USEPA（USEnv.ProtectAgency），

ASTM（AmericaSocietyforTestingandMaterials），ＩＳＯ（InternationalOrganizationforStandardization）

電力冷卻水

/HPW

鍋爐蒸汽中的雜質(zhì)食品/飲料

酒/飲料/糖果

飲料中有機(jī)酸造紙./紙漿

紙漿液?處理水

紙張和液體中的離子農(nóng)業(yè)肥料

/土壤/植物

/等

土壤中離子醫(yī)學(xué)血液

/尿

尿中草酸化妝品化妝品

/清潔劑/洗發(fā)液

化妝品液體中的陰離子制藥化學(xué)

/液體

化學(xué)品中的重金屬應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域環(huán)境./污染

雨水/河水/大氣/污水

雨水中離子城市用水自來水

/水源

自來水中消毒副產(chǎn)物樣品應(yīng)用化學(xué)品設(shè)備提取物

/聚合物

環(huán)氧類粘合劑中的陰離子電子/半導(dǎo)體

高純水?晶片沖洗水

高純水中的離子型雜質(zhì)金屬/鋼材

表面處理液?鍍槽?冷卻水

電鍍槽中的抗壞血酸

離子色譜的基本流程圖淋洗液

泵色譜柱檢測器

泵液分離

檢測

記錄F-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-進(jìn)樣閥抑制器檢測池進(jìn)樣

離子色譜的特點(diǎn)多價(jià)態(tài)可氧化元素（NO2-&NO3-,SO32-&SO42-etc.）,

不同價(jià)態(tài)離子（Fe3+&Fe2+,

Cr3+&Cr6+etc.）

離子色譜的基本構(gòu)成樣品進(jìn)樣：樣品環(huán)進(jìn)樣分離：離子交換分離檢測：電導(dǎo)檢測（抑制型)

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)分離的方式離子排斥：離解常數(shù)和疏水性離子對(RP)：對離子對試劑的親和力

離子對化合物的疏水性離子抑制(RP)：在特定pH下的疏水性反相：疏水性離子交換：

離子價(jià)態(tài)和離子半徑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－Temporalcourse離子交換分離機(jī)理ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＨＣＯ３－ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－Ｃｌ－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋

ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３陰離子交換樹脂(乳膠型）５μm＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋

ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－陽離子交換樹脂(接枝型)分離陰離子Column：IonPac

AG12A/AS12A

Eluent：2.7mMNa2CO30.3mMNaHCO3

Flowrate：1.2mL/minDetection：Conductivity(ASRSRecyclemode)

0246810121416Retentiontime(min)08mSF-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-Column: IonPacCS12A,CG12AEluent: 20mM

MethanesulfonicacidFlowrate: 1.0mL/minDetection: Conductivity

（CSRSRecyclemode)

分離陽離子02468101214Retentiontime(min)01234Na+NH4+K+Mg2+Ca2+μS檢測方式電導(dǎo)

檢測具有電導(dǎo)性化合物的通用型檢測器離子色譜最常用的檢測器電化學(xué)(安培法)

在特定的條件下,某些化合物直接有氧化還原反應(yīng)紫外－可見光度法紫外直接吸收或可見光光度法測定選擇性強(qiáng)

可進(jìn)行柱后衍生

熒光法電導(dǎo)檢測器

測定溶液流過電導(dǎo)池電極時(shí)的電導(dǎo)率

可檢測大部分離子型化合物溶液電極

檢測池抑制器的作用廢液BackGround：Na2CO3/NaHCO3

(700μS)NaF,NaCl,NaNO3Na2HPO4,Na2SO4～～RetentiontimeConductivityNaFNaClNaNO3Na2HPO4Na2SO4BackGround：Na2CO3/NaHCO3

(700μS)～～RetentiontimeConductivityHFHClHNO3H3PO4H2SO4RetentiontimeBackGround：H2CO3(15μS)Conductivity抑制器安裝在電導(dǎo)池之前

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-H2O極限摩爾電導(dǎo)值

Cation

＋－Anion

Ｈ＋Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ＋ＮＨ４＋Ｍｇ２＋Ｃａ２＋３５０３９５０７４７３５３６０ＯＨ－Ｆ－Ｃｌ－Ｂｒ－ＮＯ３－ＰＯ４３－ＳＯ４２－１９８５５７６７８７１８０８０Totalconductivity＝（）＋（）＋－（unit：μS/mequivalent）電極－

電極＋離子交換膜離子交換膜淋洗液格網(wǎng)

再生液格網(wǎng)

再生液格網(wǎng)抑制器的結(jié)構(gòu)自分離柱

至檢測池排放

檢測池或再生液瓶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+

抑制器的工作原理(陽離子)

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

淋洗液泵

進(jìn)樣閥

柱抑制器檢測池廢液反壓管電源循環(huán)再生模式流程圖

溶離液泵柱廢液廢液外加水模式流程圖純水電源加壓

進(jìn)樣閥抑制器

檢測池反壓管

溶離液泵柱廢液廢液

再生液化學(xué)再生模式流程圖

加壓進(jìn)樣閥抑制器檢測池05.0010.0015.00Retentiontime(min)05.010.015.020.0uSColumn：IonPac

AG12A/AS12A

Eluent：2.7mMNa2CO30.3mMNaHCO3

Flowrate：1.2mL/minDetection：Conductivity(ASRSRecycleMode)

電導(dǎo)檢測

（

樣品：飲用水）F-Cl-NO3-SO4-30nA-10Retentiontime(min)0246810I－Column： IonPacAS11,AG11Eluent：5mMHNO3Flowrate： 1.5mL/minDetection：

DCamperometry

(AgElectrodes，0.05Vsupply）

電化學(xué)檢測(1)2012150100nC13456963Column： CarboPacPA10Eluent: 18mM

NaOHFlowrate: 1mL/minDetection:Pulsedamperometry,

Goldelectrodes

(each1nmol)component:1.鹽藻糖

2.氨基半乳糖

3.氨基葡萄糖

4.

半乳糖

5.葡萄糖

6.甘露糖Retentiontime(min)

電化學(xué)檢測(2)UV/VIS檢測Column： IonPacCS5A,CG5AEluent：7mMPDCA,66mMKOH5.6mMK2SO4,74mMFormicacidFlowrate： 1.2mL/minDetection： Absorbance,530nm(＋Postcolumnderivative)Deriv.Solution：0.2mMPAR,1.0MDMAE0.5MNH4OH,0.3MNaHCO3

02468101214Retentiontime(min)0.0AU0.2Fe3+Cu2+Ni2+Zn2+Co2+Cd2+Mn2+Fe2+柱后衍生輸送分離檢測

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Conc.ofstandard標(biāo)準(zhǔn)響應(yīng)值

操作步驟

(2)

定量計(jì)算

根據(jù)標(biāo)樣制作校正曲線.以此為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算樣品中的待測離子component:sulfate;approximation:linearmethod:c:\peaknet\method\as14.met;renewal:97/05/2310:24:26Correlationcoefficient=1.000000Concentration=8.731e-006response+0Quantificationmethod:externalstandardQuantificationstandard:area0.005.0010.015.020.0

濃度（ppm)0.005.00e+51.00e+61.50e+62.00e+62.50e+6響應(yīng)樣品響應(yīng)值Conc.ofsample離子色譜使用的水與試劑純度盡可能高高純水：電阻率≧17MΩ、0.22μm濾膜過濾

：JISK0557(Waterusedforindustrial waterandwastewateranalysis)

：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)先干燥淋洗液的配制與保存陰離子淋洗液的配制碳酸鹽

(AS4A,AS12A,AS14等.）

配100x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)NaOH

儲(chǔ)備溶液.使用時(shí)用高純水稀釋陽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)保存

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

標(biāo)準(zhǔn)的配制與保存配制1000mg/L儲(chǔ)備標(biāo)準(zhǔn)溶液陰離子標(biāo)準(zhǔn)取鈉鹽,

陽離子標(biāo)準(zhǔn)取氯化物，稱取適量，用高純水稀釋儲(chǔ)備液

(g)100ml：0.1x(鹽的分子量)/(離子的分子量）

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

保存使用聚丙烯(PP)瓶，保存在暗處及4℃左右.（通?？梢员４?個(gè)月）ppm濃度的混合標(biāo)準(zhǔn)不能長期保存，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)配制樣品處理過濾樣品中除去顆粒物用0.45μm或0.22μm濾膜用高純水沖洗濾膜，以減少沾污稀釋待測物濃度較高時(shí)，應(yīng)預(yù)先稀釋.降低干擾物的濃度.去除干擾物預(yù)處理柱，超濾固相萃取?液相萃取?離心?鹽析在線柱處理顆粒直徑

(μm)vs.

過濾方法

641PrecipitatedAirDustFloatingAirDustBacteriumVirusPollenCarbonBlackMistSmokeFermentProteinBacillusPyrogenEnzymeMacroFiltrationMicroFiltrationUltraFiltrationReverseOsmosisMeanMW(x10,000)10040200.80.40.10.060.040.010.0080.0040.0020.0010.000510,0001,0001001010.1預(yù)處理柱OnGuardAg:Ag型陽離