儀器分析47離子色譜法課件

電子教案第四章高效液相色譜法和超臨界流體色譜法High

performance

liquidchromatography

and

Supercriticalfluid

chromatography第七節(jié)離子色譜法Ion

chromatograph,IC儀器分析離子色譜法的

基本原理與特點離子色譜流程與裝置類型離子色譜法的應(yīng)用2023/9/24離子色譜儀儀器分析大連理工大學(xué)國家精品課程2023

/9

/244.7.1

離子色譜法的基本原理與特點(Ionchromatography,簡稱IC)以無機(jī)特別是無機(jī)陰離子混合物為主要分析對象，在20世紀(jì)70年代出現(xiàn)、80年代迅速發(fā)展。傳統(tǒng)離子交換色譜存在著兩個難于解決的問題:v(1)需要高濃度淋洗液洗脫且洗脫時間很長；(2)洗脫后的組分缺乏靈敏、快速的在線檢測方法。(動畫)大連理工大學(xué) 國家精品保程

2儀器分析1.離

子

色

譜

法

原

理離子交換原理。與傳統(tǒng)離子交換的不同點:采用交換容量非常低的特制離子交換樹脂為固定相；細(xì)顆粒柱填料，采用高壓輸液泵，高柱效；低濃度淋洗液或本底電導(dǎo)抑制(在分離柱后，采用抑制柱來消除淋洗液的高本底電導(dǎo));在線電導(dǎo)檢測器，對離子高靈敏；快速分離分析微量無機(jī)離子混合物；各種抑制裝置及無抑制方法的出現(xiàn)，發(fā)展迅速。大連理工大學(xué)國家精品課程2023/10/2儀器分析2.離子色譜具有以下優(yōu)點

(1)分析速度快數(shù)分鐘內(nèi)完成一個試樣的分析。分離能力高在適宜的條件下，可使常見的各種陰離子混合物分離。例:使用雙柱法，在十幾分鐘內(nèi)可使七種陰離子完全分離。分離混合陰離子的有效方法(4)耐腐蝕儀器流路采用全塑件，玻璃柱。大連理工大學(xué)國家精品課程2023/10/2儀器分析儀器分析4.7.2

離子色譜流程與裝置類型抑制型:抑制柱型、連續(xù)抑制型。分離柱中離子交換樹脂的交換容量通常在0.01～0.05mmol/g干樹脂。非抑制型:當(dāng)進(jìn)一步降低分離柱中樹脂的交換容量(0.007～0.07mmol/g干樹脂),使用低濃度、低解離度的有機(jī)弱酸及弱酸鹽作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸鹽等。檢測器可直接與分離柱相連，不需抑制柱。大連理工大學(xué)國家精品課程2023/10/2大連理工大學(xué)國家精品保程

2023/10/2泵儀器分析進(jìn)樣器電導(dǎo)檢測儀低容量陰(或陽)離子交換樹脂高容量陽(或陰)離子交換樹脂信號記錄儀分離柱抑制柱NaOH淋洗液廢液雙柱抑制型離子色譜儀流程H+再生液大連理工大學(xué)國家精品保程2023/10/2進(jìn)樣器泵廢液連續(xù)抑制離子色譜結(jié)構(gòu)流程示意圖再生泵信號SO3磺化纖維管抑制器低容量陰離子交換樹脂NaOH淋洗液Na+H+分離柱儀器分析NaOH-SOSOH

ONa+OH儀器分析離子色譜連續(xù)抑制原理圖大連理工大學(xué)國家精品課程儀器分析4.7.3

離子色譜法的應(yīng)用雙柱陰離子分析:薄殼型陰離子交換樹脂分離柱(3 mm×250 mm)。流動相:0.003mol·L-1NaHCO/0.0024mol·L-1NaCO,流量138mL·h-1。七種陰離子在20分鐘內(nèi)基本上得到完全分離，各組分含量在3~50μg·g1。大連理工大學(xué) 固家精品課程

2單柱無抑制陰離子分析 :淋洗液通常采用pH4 ～ 9的有機(jī)酸溶液。常用的如下。苯甲酸鹽水溶液:適用于分離一、二價陰離子，濃度為0.5～5×103mol·L-1;鄰苯二甲酸鹽水溶液:分離能力比苯甲酸鹽強(qiáng)，可用于二價陰離子及強(qiáng)保留離子的分離，調(diào)整pH為3～4,也可以分離乙酸、甲酸和琥珀酸等混合物；檸檬酸鹽水溶液:較強(qiáng)的淋洗液，電荷為3,可在分析強(qiáng)保留離子時使用。大連理工大學(xué)困家精品課程2023/10/2儀器分析雙柱陽離子分析1兩種基本的淋洗液0.005

mol

· .L-1 HCl用于淋洗一價陽離子；0.0015

mol

·L-1HCl和0.0015

mol

·L-間苯二胺混合溶液用于淋洗堿土金屬。分離效果分別如圖所示。一價陽離子標(biāo)準(zhǔn)色譜圖分離柱:HPIC-CS1;淋洗液:0.005mol/L HCl;流速:2.3毫升/分；進(jìn)樣休積:50微升；濃度(ppm):Li+(5),Na+(5),NHt(10),K+(10),Rb+(20),Cs+(30).堿土金屬離子的分離分離柱:HPIC-CS1;淋洗液:0.0015mol/LHCl,0.0015mol[L間苯二胺·2HCl;濃度

(ppm):Mg1+(3),Ca2+(3),Sr2+(10),Ba2+(25).大連理工大學(xué) 國家精品課程

2儀器分析t

/mint/min單

柱

陽

離

子

分

析

2

:分離堿金屬和氨離子時,淋洗液場采用2mmol·L-1的鹽酸、硝酸及高氯酸等。堿土金屬的分離采用間苯二胺和乙二胺的硝酸鹽為淋洗液。使用含有配位劑的淋洗液可以大大提高分離的選擇性,如在乙二胺的硝酸鹽溶液中加入酒石酸根或羥基丁酸根,可分離過渡金屬離子。大連理工大學(xué)國家精品課程2023/10/2儀器分析儀器分析有機(jī)酸分析:離子排斥分離機(jī)理分離柱中裝填強(qiáng)酸性離子交換樹脂,樹脂上的磺酸基電離出氫離子后帶有負(fù)電荷,對被分離的有機(jī)酸陰離子產(chǎn)生排斥作用,排斥力的大小與有機(jī)酸電荷、分子結(jié)構(gòu)和大小有關(guān)。大連理工大學(xué) 國家