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放大字体  缩小字体 发布日期:2024-03-18
核心提示:离子色谱 (ion chromatography)是高效液相色谱(hplc)的一种,是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。离子色谱法在上世纪70年
离子色谱 (ion chromatography)是高效液相色谱(hplc)的一种,是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。
离子色谱法在上世纪70年代逐步发展起来的一种微量离子分析技术,在分析测定阴、阳离子、离子型化合物方面具有灵敏、快速、准确度高、选择多样等优点,获得很多研究人员及技术人员的青睐,随后离子色谱仪被广泛应用于环境监测、石油化工、农药、食品生产等行业。跟小析姐一起来看看离子色谱的那些知识点吧。

什么是离子色谱?

离子色谱(ion chromatography)是高效液相色谱(hplc)的一种,是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。它是以低交换容量的离子交换树脂为固定相对离子性物质进行分离,用电导检测器连续检测流出物质电导变化的一种色谱方法。
色谱技术:化学分析常用的一种分离技术l离子型物质:在水溶液中电离,具有 或一电荷的元素或者基团•阴离子(7种):f-、cl-、br-、no2-、no3-、so42-、po43-•阳离子(6种):li 、na 、nh4 、k 、mg2 、ca2 •有机化合物:有机酸,氨基酸类,有机胺类,糖类,表面活性剂等。
离子色谱的检测对象:阴离子:75%、阳离子:15%、其他化合物及其有机酸占10%。

离子色谱的原理

在色谱分离过程中,样品中的离子与流动相中对应离子进行交换,在一个短的时间,样品离子会附着在固定相中的固定电荷上。由于各种样品待测离子和固定相树脂间的亲和力不同,吸附在固定相上的离子和流动相的离子发生竞争交换反应,各种离子按先后顺序被洗脱出来。

离子色谱的类型

1.离子交换色谱
高效离子交换色谱应用离子交换的原理,采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子,它在离子色谱中应用最广泛,其主要填料类型为有机离子交换树脂,主要用于有机和无机阴、阳离子的分离。
2.离子对色谱
离子对色谱的固定相为疏水型的中性填料,用于阴离子分离的对离子是烷基胺类,如氢氧化四丁基铵、氢氧化十六烷基三甲烷等;用于阳离子分离的对离子是烷基磺酸类,如己烷磺酸钠、庚烷磺酸钠等。主要用于表面活性剂,金属络合物和脂肪族季铵盐离子的分离。
3.离子排斥色谱
离子排斥色谱主要根据donnon膜排斥效应:电离组分受排斥不被保存,而弱酸则有一定保存的原理制成。采用高交换容量的磺化h型阳离子交换树脂为填料,主要用于分离有机酸以及无机含氧酸根,如硼酸根、碳酸根和硫酸根、有机酸等。
离子交换色谱是离子色谱中最重要的分离方式。

离子色谱的优点

1.快速、方便
对7种常见阴离子(f-、cl-、br-、no2-、no3-、so42-、po43-)和6种常见阳离子(li 、na 、nh4 、k、mg2 、ca2 )的平均分析时间已分别小于8min。用高效快速分离柱对上述7种最重要的常见阴离子达基线分离只需3min。
2.灵敏度高
离子色谱分析的浓度范围为低μg/l(1~10μg/l)至数百mg/l。直接进样(25μl),电导检测,对常见阴离子的检出限小于10μg/l。
3.选择性好
ic法分析无机和有机阴、阳离子的选择性可通过选择恰当的分离方式、分离柱和监测方法来达到。与hplc相比,ic中固定相对选择性的影响较大。
4.可同时分析多种离子化合物
与光度法、原子吸收法相比,ic的主要优点是可同时检测样品中的多种成分。只需很短的时间就可得到阴、阳离子以及样品组成的全部信息。
5.分离柱的稳定性好、容量高
与hplc中所用的硅胶填料不同,ic柱填料的高ph值稳定性允许用强酸或强碱作淋洗液,有利于扩大应用范围。

离子色谱的应用

离子色谱由于其自身,快速、灵敏度高、选择性好、可同时测定多组分的优点已经成为继液相、气相之后的第三大色谱技术。
a)环境检测中水质中痕量阴、阳离子的分析
b)分析有机离子如有机酸等
c)采用安培检测可以分析糖类、氨基酸和抗生素
d)采用柱后衍生可以分析重金属和过渡金属元素
离子色谱被广泛的应用于环境、电子、能源、食品饮料、化工、制药、生命科学等领域,具有不可替代的地位
随着技术的发展,实验室各类仪器越来越精密,对于测试过程中使用的试剂、水的要求也越来越高。尤其是在实验过程中无处不用的实验室用水,更是重要。那么,关于实验室用水小常识,你知道多少呢?
1
蒸馏水(distilled water)
蒸馏水是实验室最常用的一种纯水。蒸馏水能够去除自来水里大部分的污染物,但是无法去除挥发性的杂质,如二氧化硅、氨、二氧化碳、以及一些有机物。
新鲜的蒸馏水是无菌的,但经过储存后细菌易繁殖,因此建议不要长时间存放。

另外,储存蒸馏水的容器也很讲究,需要尽量选择非惰性物质制造的容器,不然,容器中的离子和塑形物质会析出造成蒸馏水的二次污染,无法使用。

在早期实验室中,由于蒸馏水制备方便,因而应用比较广泛。但是蒸馏水设备虽然设备便宜,但极其耗能,费水并且制水速度慢,近年来实验室应用逐渐减少。
2
去离子水(deionized water)
去离子水是使用离子交换树脂去除水中的阴离子和阳离子而得到的。去离子水中还是存在可溶性的有机物,可以污染离子交换柱从而降低其功效,影响水质。
如同蒸馏水一样,去离子水存放后也容易引起细菌的繁殖,因此要现取先用,减少储存时间。
 
3
反渗透水(reverse osmosis water)
反渗透水是目前实验室应用越来越广泛的一种实验室用水。反渗透水的生成原理是水分子在压力的作用下,通过反渗透膜制出纯水,水中的杂质被反渗透膜截留排出。反渗透水的生产过程耗能低,产水快,安全,纯物理过程,无化学反应。因此,这种经济、实用、安全、高效的制水方式现在被越来越的实验室所应用。

反渗透水可以有效的去除水中的溶解盐、病毒、细菌、胶体,细菌内毒素和大部分有机物等杂质,克服了蒸馏水和去离子水的许多缺点,好的反渗透膜的脱盐率可以达到约99%,但不同厂家生产的反渗透膜对反渗水的质量影响很大。
反渗透水因为其纯度高,很容易遭受空气的二次污染,因为储存要求较高,尽量不要长时间在空气中暴露储存。
4
超纯水(ultra-pure grade water)
超纯水的标准是水的电阻率为18.2mω.cm(25℃)(请注意,我们所说的水的情况都是在25度的理想环境下)。
超纯水除了水,离子含量接近无,是一种强氧化剂,极容易被空气二次污染,即使储存,电阻率也下降的很快。因为,在实验室里,为保证实验的准确性,我们建议超纯水现取现用。

超纯水在toc、细菌、内毒素等指标方面因为各种实验的要求而并不相同,因此,需要根据实验的要求来确定,超纯水的相关标准。

以下介绍几种评价超纯水水质的常用指标:
a、电阻率(electrical resistivity),超纯水电阻率的单位为mω/cm(25℃),是衡量实验室用水导电性能的指标。
超纯水的电阻率随着水内无机离子的减少而电阻加大,电阻率与电导率成倒数关系。
实验室超纯水的标准:水的电阻率为18.25mω.cm(25℃)。
b、toc总有机碳(total organic carbon),toc是超纯水中碳的的浓度,单位为ppm或ppb,能够反映水中氧化的有机化合物的含量,对一些有机物实验影响较大。
c、内毒素(endotoxin),内毒素又称之为“热原”,主要是革兰氏阴性细菌的脂多糖细胞壁碎片,其单位cfu/eu,去除内毒素的超纯水主要应用在生命科学方面。 
编辑:songjiajie2010

 
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