离子色谱方法及应用

“离子色谱方法及应用”详稿

张筑元

2007年11月

1 方法原理

1.1 离子色谱的创立

离子色谱（以下简称IC）是高效液相色谱的一种，是分析离子的一种液相色谱方法。

液相色谱法（1906年，俄国植物学家Tswett ）：1906年色谱的发明者，俄国植物学家M.S.Tswett，是在研究植物色素的过程中，将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由流下，结果色素中各组分互相分离并形成各种不同颜色的谱带(如Tswett色谱实验图)。这种方法因此得名为色谱法。以后此法逐渐应用于无色物质的分离，“色谱”二字虽已失去原来的含义，但仍被人们沿用至今。

Tswett的研究奠定了色谱法的基础，从此之后，化学家、生物化学家和生理学家们在制备高纯化合物、分离和鉴定复杂混合物时便有了一条崭新的有效途径。自从有了这种手段，使许多过去被认为是单一的物质，判明却是多种化合物的混合物；许多化学反应的过程依靠这种方法而得以探讨；终于使许多复杂混合物，例如维生素、药物、色素、氨基酸等得到离析；这种方法甚至帮助科学家们了解了一些长期模糊不清的自然现象，诸如植物与动物的营养、激素对人和动物的生理特性、维生素在动植物体中的分布等等问题。Tswett 的实验意义很大，尽管他于1907年在德国柏林植物学会议上反复强调色谱技术，但并没有受到当时科学界的重视。经过二十五年后，德籍奥地利化学家R.Kuhn 等利用他的方法在纤维状氧化铝和碳酸钙的吸附柱上将过去一个世纪以来公认为单一的结晶状胡萝卜素分离成a 和b 两个同分异构体，并由所取得的纯胡萝卜素确定出了其分子式。另外他还发现了八种新的类胡萝卜素，并把它们制成纯品，进行了结构分析。同年，他又把注意力集中在维生素的研究上。在确定了维生素A 的结构以后，于1933年从35000升脱脂牛奶中分离出一克核黄素（即维生素B2），制得结晶，并测定了它的结构。此外，他还用色谱法从蛋黄中分离出了叶黄素；还曾把腌鱼腐败细菌中所含的红色类胡萝卜素确定离析出来并制成结晶。Kuhn

正是由于在维生素和胡萝卜素的离析与结构分析中取得了重大研究成果而获得了1938年诺贝尔化学奖，也正因为他的出色工作使色谱法名声大振，迅速为各国科学家们所注目，广泛被采用起来。

纸色谱法：20世纪40年代至50年代初，先后出现了纸色谱（paper chromatography,PC）和薄膜色谱法(thin-layer chromatography,TLC)。特点：较经典色谱法简单、分离时间短，样品量要求小。

气相色谱法（1952年）：1952年，James和Martin提出了气相色谱法（gas chromatography,GC)。特点：以气体作为流动相。应用范围广泛受到人们重视。但对不易气化和热不稳定性差的化合物难以分离。

高效液相色谱法：20世纪60年代后期由于新型色谱柱填料、高压输液泵和高灵敏度的检测器的出现，发展出了高效液相色谱（High performance liquid chromatograghy,HPLC）。高效液相色谱法的广泛应用始于70年代，经过三十几年的发展，在基础理论、仪器装置和色谱柱等方面的研究已趋于成熟。其应用范围十分广泛，几乎能够分析所有的有机、高分子、生物样品。据估计，目前已知的化合物中，有80%的化合物需要用高效液相色谱进行分离分析。

离子色谱法（1975年，Small H ）：现代离子色谱开始于Small H及其合作者的工作，他们于1975年发表了第一篇IC论文，同年商品仪器问世。初期，IC主要用于阴离子的分析，而今，IC已在非常广的范围得到应用，已经成为在无机和有机阴、阳离子分析中起重要作用的分析技术。虽然离子交换仍是IC的主要分离方式，离子排斥和离子对色谱在离子型和高极化分子的分析中也起着重要的补充作用。（本讲义重点介绍离子交换色谱）

1.2 色谱法实质与目的

实质：分离。

目的：定性分析或定量分析。

1.3 色谱法分类

1.3.1 按两相分子的聚集状态分：

1.3.2按固定相的固定方式分：

柱色谱：包括填充柱色谱、毛细管柱色谱；

平面色谱：包括纸色谱、薄层色谱、高分子薄膜色谱；

1.3.3 按分离机制分：分配色谱，利用分配系数的不同；吸附色谱，利用物理吸附性能的差异；离子交换色谱，利用离子交换原理；空间排阻色谱，利用排阻作用力的不同。

1.3.4 色谱法简单分类（按流动相）

1.4 液相色谱分类

按分离机理分为：

类型分离机理分析对象或应用领域

吸附色谱吸附能，氢键异构体分离、族分离，制备

分配色谱疏水作用各种有机物分析与制备

凝胶色谱溶质分子大小高分子分子量及其分布测定

离子色谱离子性物质的分析

手性色谱立体效应手性异构体分离，药物纯化

亲和色谱生化特异亲和力蛋白、酶、抗体

盐析色谱溶剂化作用蛋白质、非电解质分析

1.5 离子色谱分类

分离模式分离机理分析对象或应用领域

离子交换库仑力无机和有机离子分析

离子排斥Donnan平衡有机酸、氨基酸、醇、醛

离子对疏水作用离子性物质分析

离子抑制疏水作用有机弱酸弱碱分析

离子分配疏水作用生物大分子

金属配合物疏水、螯合金属离子

1.6 不同分离模式所利用的溶质性质

分离模式所利用的物质的性质差异

离子交换电荷与离子体积

离子排斥解离常数与疏水性

离子对(RP) 与离子对试剂之间的亲和力，离子对化合物的疏水性

离子抑制(RP) 在一定pH值下的疏水性

反相分配(RP) 有机离子本身的疏水性

1.7 离子色谱分析的对象物质

离子类别主要离子种类

无机阴离子卤素及简单阴离子、酸根阴离子、阳离子的配阴离子

无机阳离子碱金属、铵离子、碱土金属、过渡金属、稀土元素

有机阴离子有机酸、烷基硫酸、烷基磺酸、磷酸、多聚磷酸

有机阳离子胺、醇胺、铵盐、吡啶、生物碱、锍盐

天然有机物糖、醇、酚、醛、维生素

生物物质有机磷化合物、氨基酸、肽、核酸、核甙酸、蛋白质、

碱基、抗生素

1.8 离子色谱法的优点

无机阴离子分析的绝对优势。离子色谱对阴离子的分析是分析化学中的一项新的突破。电感耦合等离子体发射光谱-质谱（ICP-MS）是目前同时测定多元

素的快速、灵敏而准确的分析方法，则同时测定多种阴离子的快速、灵敏而准确的分析手段当首推离子色谱法。

分析速度快。通常几分钟至十几分钟。对7种常见阴离子（F-、Cl-、Br-、NO2-、SO42-、PO43-）和6种阳离子（Li+、Na+、K+、Mg2+、Ca2+）的平均分析时间分别小于10分钟。用高效快速分离柱对上述7种最重要的常见阴离子的分离只需3分钟。

检测灵敏度高。离子色谱分析的浓度范围为μg/L~mg/L。直接进样50μL，对常见阴离子的检出限小于10μg/L。

选择性好。非离子性物质无保留。

多离子同时分析。

离子色谱柱的稳定性高，使用寿命长。

1.9 离子交换色谱基本原理

离子交换色谱分离机理主要是离子交换（书28页）。

离子交换色谱分离机理主要是离子交换,是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换,依据这些离子对交换剂有不同的亲和力而被分离。对树脂亲和力弱的离子较亲和力强的离子通过柱

子快。常见阴离子F-、 Cl-、 NO

3-、SO

4

2-对树脂的亲和力依次增强。

除了纯的离子交换过程之外，对某些离子也存在与固定相的非离子相互作用。最重要的非离子相互作用是吸附。（简略）

2 仪器构成

2.1 常用仪器

2.2 仪器构成：流动相输送系统、分离系统（分离柱）、检测系统（检测器）、数据处理系统4个部分。

2.3 流动相输送系统

离子色谱流动相要求耐酸耐碱系统，这与高效液相色谱不同。凡是流动相通过的管道、阀门、泵、柱子及接头等不仅要求耐压，而且要求耐酸碱腐蚀。国际上生产离子色谱仪的著名公司均用全塑IC系统。

流动相储存容器（玻璃或聚四氟乙烯，碳酸体系需密封）。

在线脱气装置（惰性气体鼓泡吹扫、真空脱气）。

高压泵。

对泵的基本要求：

?高稳定性。直接关系到分析结果的重复性和准确性。

?流量控制准确。精度通常要求小于±0.5%。

?一般要求能够耐25~40MPa的高压。

?泵的死体积要小。通常要求小于0.5mL。

?能精确地调节流动相流量。流量测定精度约0.1%。

2.4 分离柱

离子色谱仪的核心部件是分离柱。分离柱由分析柱和保护柱组成。常用分析柱内径：3.0, 4.0, 4.6, 8.0mm，长：50, 100, 150, 250mm。柱管材料是惰性的，一般均在室温下使用。

固定相是分离柱（离子色谱）的核心。

固定相种类：离子交换剂、两性离子交换剂、螯合树酯、氧化还原树酯。最常用的固定相是离子交换剂。

离子交换剂是一类带有离子交换功能基的固体微粒。其结构为在交联的高分子骨架上结合可解离的无机基团。在离子交换反应中，离子交换剂的本体结构不发生明显的变化，仅由其带有的离子与外界同电性离子发生等量的离子交换。

离子交换剂种类：无机离子交换剂（如水合磷酸锆、钨酸锆、钼酸锆等）、离子交换树脂（包括强酸型阳离子交换树脂、强碱型离子交换树脂、弱酸型、弱碱型、螯合型等）。

离子交换色谱的固定相具有固定电荷的功能基，阴离子交换色谱固定相的功能基一般是季胺基，阳离子交换色谱的固定相一般为磺酸基。

2.5 检测器

离子色谱仪检测器分为2大类，即电化学检测器和光学检测器。电化学检测器包括电导、支流安培、脉冲安培和积分安培；光学检测器包括紫外-可见和荧光。常用检测器是电导检测器，分为抑制型和非抑制型2种。

离子交换色谱仪常用抑制型电导检测器。抑制器是电导检测器的关键部件。其主要作用是：降低背景电导，增大溶质电导；在线产生再生剂；显著提高电导检测器的灵敏度和选择性。其发展经历了四个阶段：树脂填充抑制器、纤维膜抑

制器、平板微膜抑制器、高抑制容量的电解和微膜结合的自动连续工作的抑制器。

电导检测器基本原理：离子的摩尔电导与浓度成正比关系。常见离子摩尔电导率（见表）。

2.6 数据处理系统

色谱工作站

2.7 影响离子色谱分离的主要因素

填料（功能基团种类、粒径及其分布）

柱温（室温－800C）

流动相组成与浓度

流动相流速（通常使用0.5-2.0mL/min）

流动相中的杂质成分

3 实验技术

3.1 样品预处理

在分析实际样品时，常会出现令人不满意的结果，其原因主要来自样品的基体。有的组分不可逆地保留在柱上，使柱效降低或完全失效。样品预处理的目的主要是将样品转变成水溶液或水与极性有机溶剂（甲醇、乙月青等）的混合溶液；减少和除去干扰物；减少基体浓度；浓缩和富集待测成分，使之符合IC进样的要求，得到准确结果。常用样品预处理方法（只介绍化学法）：IC法灵敏度较高，一般用较稀的样品溶液。对未知液体样品，最好先稀释100倍后进样，再根据所得结果选择适当稀释倍数，可减少超柱容量和强保留组分对柱子的污染。

进样时须过滤除去颗粒物，用过滤器时必须事先洗净，待得到满意的空白后再用。

若样品中含有有机污染物，最方便而有效的方法是将样品通过预处理柱。对有机物含量较高的工业污水，应先用有机溶剂萃取除去大量有机物，再通过预言处理柱。

对固体样品，常用的方法是用水或淋洗液提取，若溶解不完全或溶解速度很慢，可在超声波或微波处理下用水或淋洗液提取。

除化学法外，还有在线浓缩富集的方法（不细讲）。

3.2 进样技术

手工进样、自动进样。

3.3 固定相制备技术

球形、均匀的基质颗粒；

分析填料：3－7um；制备填料：20－40um

功能修饰：键合与包覆（附聚）

柱填充技术：高压、匀降

柱尺寸：微柱(<1mm）、半微柱(1-3mm)

新技术：整体柱,有序介孔材料

3.4 淋洗技术

淋洗液流速：流速和保留时间之间存在反比关系。增加流速，可缩短保留时间，提高分析速度；降低流速，可使保留时间延长，优点是改善分离效果。

淋洗液的选取：

抑制型电导检测阴离子交换色谱常用流动相

阴离子交换色谱中，淋洗液类型和浓度主要由是否用抑制器来决定，而阳离子交换色谱中，此先决条件不是必须的。对碱金属、铵、小分子脂肪族胺的分离，一般选用盐酸或硝酸，常用浓度2～40mmol/L，若淋洗液浓度太大，会导致高的背景电导，降低用电导检测碱土金属离子的灵敏度。对碱金属和碱土金属的常规分析，推荐的分离柱是CS12柱，其色谱条件见图，一次进样能同时分析碱金属、碱土金属和铵。

3.5 抑制技术

作用：降低淋洗液背景电导，增加被测离子电导值，从而提高灵敏度。如

2-的混合溶液，淋洗液为NaOH。若样品经分图：图中样品为阴离子F-、Cl-、SO

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离柱后的洗脱液直接进入电导池，则得到图中右上部色谱图，图中非常高的背景电导来自淋洗液NaOH，被测离子的峰很小，即信噪比不好，一个大的系统峰（与样品中阴离子对应的阳离子）在F-峰前面。当洗脱液通过抑制器后再进入电导池，则得到图中右下部的色谱图。在抑制器中，淋洗液的OH-与H+结合成水，样品离子在低电导背景的水溶液中进入电导池，而不是高背景的NaOH溶液；被测离子的反离子（此处是阳离子）与淋洗液中的Na+一同进入废液，因而消除了大的系统峰。溶液中与样品阴离子对应的阳离子转变成了H+，由于电导检测器是检测溶液阴离子和阳离子的电导总和，而在阳离子中，H+的摩尔电导最高，因此样品阴离子与H+的摩尔电导总和大大提高，从而提高灵敏度。

效果：灵敏度提高1－2个数量级。

抑制剂（再生液）的提供（外加、在线电解）。

目前最先进的抑制器是美国Dionex公司生产的SRS型抑制器，它是微膜抑制器的改进和完善。

3.6 无机阴离子分析

淋洗液：一般情况下，只要弱酸在pH＞8时能以阴离子形式存在，其阴离子对固定相具有适当亲和力，这种弱酸的盐就可用作淋洗液。见“3.4淋洗技术”。

有机改进剂：有机溶剂可调节离子交换过程的选择性，改变分离柱对分析物的保留特性，从而改变洗脱顺序、峰效和分离度；可改善样品的溶解性，扩大IC的应用范围；使分离柱被有机物污染后的清洗成为可能。若在较长的洗脱时间来改善分离度，则应选用含有甲醇的淋洗液；为了缩短保留时间，则应选用乙腈（见图）。

无机阴离子的洗脱顺序：决定离子对固定相的亲和力有水合离子半径和离子的价数。一般情况下，保留时间随水合离子半径的增加而增加；离子的价数越高，保留越强。离子交换色谱分离的无机阴离子（见表）。

典型阴离子分离柱的应用，见表。

3.7 无机阳离子分析

淋洗液：对碱金属、铵、小分子脂肪族胺的分离，一般选用盐酸或硝酸，

常用浓度2～40mmol/L。

4 仪器维护

4.1 分析泵常见故障与排除

离子色谱仪用分析泵要求：（1）输出压力高，压力通常在7～21MPa之间，考虑到与液相色谱的兼容，泵的输出压力应不低于35MPa。（2）耐腐蚀。（3）流量稳定。（4）良好的密封性等。

淋洗液脱气与泵内气泡排除：仪器初次使用或更换淋洗液时，管路中的气泡易进入泵内，造成系统压力和流量不稳定，同时分析泵马达为维持系统压力平衡而加快运转产生噪音。已经进入泵内的气泡，可通过启动阀排除。具体做法：先停泵，用一个10mL注射器在启动阀处向泵内注射去离子水或淋洗液，可反复几次直到气泡排除为止，然后再将泵启动。

漏液：泵漏液时，仪器无法工作。泵密封圈属易耗品，正常使用情况下每6至12个月更换一次。为延长密封圈寿命，在使用了浓度较高的碱以后，要用去离子水清洗泵头部分，以防产生沉淀物。

系统压力升高：在系统压力超过正常压力30%以上时，可认为该系统压力不正常。保护柱的滤片因有物质沉积而使压力升高，更换滤片；某段管子堵塞造成系统压力突然升高，逐段检查，更换；室温较低时，系统压力升高，设法使室温保持在15℃以上；流量过高，压力升高，应按要求设定流量。

4.2 检测器常见故障及排除

性能良好的检测器其基线噪音在较高灵敏度时仍能保持很小。

电导池内产生气泡会使基线噪音增大，可通过增加出口反压和向池内注射乙醇或异丙醇除去。

电导池被玷污也会造成噪音增加，可用酸清洗电导池。

4.3 色谱柱常见故障

柱压升高：色谱柱过滤网板被玷污，需更换，更换时注意不可损失柱填料。柱接头不能拧的过紧，不漏液即可，拧得过紧会使输液管断口变形。

分离度降低：改善分离度，要综合考虑组分对交换树脂的亲和力、离子半径、离子价态等因素。

死体积增大：注意色谱柱的pH应用范围；若分离柱入口处出现空隙，可填

充一些惰性树脂球以减小死体积的影响。

保留时间缩短或延长：仪器某部分可能漏液，拧紧接头；系统内有气泡使得泵不能按设定的流速传送淋洗液，排除气泡；可能是抑制器的问题（见 4.4

的影响，可采用50%NaOH储备液，使用预先经节）；使用NaOH淋洗时空气中CO

2

过脱气的水配制，配好的淋洗液用氦气或高纯氮气保护。

4.4 抑制器常见故障

抑制器常见故障是峰面积减小、背景电导升高和漏液。

峰面积减小：微膜充分水化，做法是，用注射器向阴离子抑制器内以淋洗液流路相反的方向注射0.2mol/L硫酸（阳离子抑制器用0.2mol/LNaOH溶液），同时向再生液进口注入少许去离子水，恢复离子交换功能。微膜充分水化之前，应避免用高压泵直接泵溶液进入抑制器。抑制器内玷污的金属离子用草酸清洗。

背景电导升高：若背景电导高，说明抑制器部分存在一定问题，绝大多数是操作不当造成，如流路堵塞或无溶液流动等；膜被污染，需更换新的抑制器。

漏液：微膜须充分水化，保证再生液出口顺畅。

4.5 色谱柱的保存

大多数阴离子分离柱在碱性条件下保存，阳离子分离柱在酸性条件下保存。

长时间保存时，先按要求向柱内泵入保存液，然后将柱子从仪器上取下，用无孔接头将柱子两端堵住后放在通风干燥处保存。

短时间不使用，每周至少开机一次，让仪器运行1至2小时。

4.6 抑制器的保存

微膜抑制器应使其内部保持潮湿的环境。使用前应充分水化。从仪器上取下的抑制器必须用无孔接头将所有接口堵住，以防内部干燥。

4.7 色谱柱与抑制器的清洗

色谱柱清洗前，应将系统中的保护柱取下，并连接到分离柱之后，但色谱柱流动方向不变。这样做的目的是防止保护柱内的污染物冲至相对清洁的分离柱内。将分离柱与系统分离让废液直接排出。每次清洗后用去离子水冲洗10分钟以上，再用淋洗液平衡系统。清洗时的流速不宜过快，最好在1毫升/分钟以下。清洗亲水性离子和铝可使用1～3mol/L盐酸；清洗阴离子分离柱上的金属如铁，使用0.1mol/L草酸；清洗色谱柱内的有机污染物常用甲醇或乙腈，但对带有羧

基的阳离子分离柱要避免使用甲醇。

抑制器清洗：化学抑制型离子色谱抑制器长时间使用后性能会有所下降。清洗时使溶液由分析泵直接进入抑制器，然后从抑制器排至废液。液体流动的方向是：分析泵抑制器淋洗液进口淋洗液出口再生液进口再生液出口废液。酸可溶的沉淀物和金属离子，阴离子抑制器使用配制于1mol/L 盐酸中的0.1mol/LKCl清洗；阳离子抑制器用1mol/L甲烷磺酸清洗。有机物，阴离子抑制器使用配制于10%1mol/L盐酸和90%乙腈溶液清洗；阳离子抑制器用10%1mol/L甲烷磺酸和90%乙腈溶液清洗。

5 应用领域

应用领域主要应用对象

环境大气成分（粉尘、颗粒物、雾、酸气）、酸雨、

水质分析、空气水质自动检测

食品生鲜、果菜、酒、饮料、纯净水分析、酿造过程监控

农业农药、肥料、土壤、饲料、粮食、植物分析

生物医学血液、尿、输液成分、临床检查、人体微量元素分析

制药植物药材、矿物药成分、制剂成分分析

材料金属材料、半导体材料、表面处理、超纯水分析

工业原料分析、产品质量控制、电解电镀液解析、造纸

化工原料和产品分析、反应过程监控

日化化妆品、洗涤剂、清洁剂、原料和产品成分分析

重点介绍：在环境领域、食品分析、生化分析中的应用。

离子色谱的标准

有关离子色谱的标准 一、国标 GB 111733-1989 居住区大气中硫酸盐卫生检验标准方法离子色谱法 GB 11446.7-1989 电子级水中痕量氯离子的离子色谱测试方法 GB 13580.5-1992 大气降水中氟、氯、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐的测定离子色谱法 GB/T 11446.7-1997 电子级水中痕量氯离子、硝酸根离子、磷酸根离子、硫酸根离子的离子色谱测试方法 GB/T 11733-1989 居住区大气中硫酸盐卫生检验标准方法离子色谱法 GB/T 13580.5-1992 大气降水中氟,氯,亚硝酸盐,硝酸盐,硫酸盐的测定离子色谱法 GB/T 14642-1993 工业循环冷却水及锅炉水中氟、氯、磷酸根、亚硝酸根、硝酸根和硫酸根的测定离子色谱法 GB/T 15454-1995 工业循环冷却水中钠、铵、钾、镁和钙离子的测定离子色谱法 二、行业标准 HJ/T 83-2001 水质可吸附有机卤素（AOX）的测定离子色谱法 JJG 823-1993 离子色谱仪 DZ/T 0064.28-1993 地下水质检验方法离子色谱法测定钾、钠、锂和铵

DZ/T 0064.51-1993 地下水质检验方法离子色谱法测定氯离子、氟离子、溴离子、硝酸根和硫酸根 JJD 1008-1991 离子色谱仪 JJG (地质) 1008-1990 离子色谱仪检定规程 JY/T 020-1996 离子色谱分析方法通则 JJG(教委) 020-1996 离子色谱仪检定规程 SL 86-1994 水中无机阴离子的测定(离子色谱法) JJG (教委) 020-1996 离子色谱仪检定规程 CJ/T 143-2001 城镇供水钠、镁、钙的测定离子色谱法 HJ/T 84-2001 水质无机阴离子的测定离子色谱法 三、部分国际标准 ISO 10304-2-1995 水的质量.用液态离子色谱法测定已溶解的阴离子.第2部分:在废水中溴化物、氟化物、硝酸盐、亚硝酸盐、亚磷酸盐、和硫酸的测定 ISO 10304-1-1992 水质.固液态离子色谱法测定溶解的氟化物、氯化物、亚硝酸盐、亚磷酸盐、溴化物、硝酸盐和硫酸离子的测定 ISO 10304-3-1997 水质.用液态离子色谱法测定已溶解的阴离子.第3部分:铬酸盐、碘化物、亚硫酸盐、硫氰酸盐和硫代硫酸酯的测定

瑞士万通离子色谱常见问题及解答

IC Q&A 问题 有气泡 压力突然下降系统内漏液 泵头需要维护 淋洗液有固体小颗粒；可能xx品质不 良或过滤件污染 英蓝过滤器 6.2821.120发生堵塞 MSM 化学抑制器（以下简称MSM）–堵塞压力突然上升电导检测器堵塞保护柱–堵塞 分离柱－堵塞 六通阀–六通阀堵塞 温度尚未达到平衡 基线漂移系统内漏液 淋洗液-淋洗液有气泡 淋洗液-淋洗液里有机溶液汽化蒸发 淋洗液-放置时间过长 样品-进样管路中有漏液 样品-进样管路堵塞 峰值面小于预期样品-定量环未充满

样品-样品中有气泡 MCS（二氧化碳抑制器，以下简称MCS）– 未连接原因 检查管路 检查清理泵头、阀、密封圈 从流路的检测器端开始,逐一拆开各个单元,以确定引起压力增大的具体部件更换滤芯 6.2821.130 MSM 再生处理（再生液：1 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L草酸和5 %丙酮）?将出口PEEK管剪短几毫米 ?将检测器以与正常流动方向相反的方向进行冲洗 更换保护柱 ?再生处理分离柱 ?更换分离柱 清洗六通阀内部 开启柱温箱情况下检查加热部分，或保持空调工作 检查管路和密封圈 淋洗液脱气或在三通阀处排气 检查淋洗液瓶盖 重新配制淋洗液 检查样品流路

检查样品流路 增长进样时间 样品脱气 连接MCS 解决方法 排气或打开脱气装置 蠕动泵–输送功 率不足蠕动泵-过滤器堵塞蠕动泵-泵管老化 系统内漏液 蠕动泵-管夹太松 蠕动泵-过滤器堵塞 蠕动泵-泵管损坏 MSM -压力过高 系统内漏液 蠕动泵-管夹太松 蠕动泵-过滤器堵塞 蠕动泵-泵管损坏 SPM -反压力过高 MSM -未连接 MCS -未连接 淋洗液配置错误

离子色谱分析方法通则..

离子色谱分析方法通则 1 范围 本标准规定了离子色谱法对仪器的要求和分析方法。所用仪器应具备输液泵、离子交换色谱柱、抑制器以及检测器(电导检测器、安培检测器、吸光度检测器或者其中任一种检测器)等。系统中应含完成分析任务所必需的附件—色谱工作站或积分仪等。 本标准适用于多种阴离子、阳离子、有机酸、糖类的测定。 2.引用标准 GB 1.4-88 标准化工作导则化学分析方法标准编写规定 GB 3102.8-93 物理化学和分子物理学的量和单位 3 定义 3.1 电导 conductance 电阻的倒数称为电导，单位为西门子，符号是S。它的导出单位为微西门子，符号是μS。1S=106μS。 3.2 电导率 conductivity 25℃时，一立方厘米液体的电阻的倒数，以Ω1·cm1或S/cm 表示。 3.3 抑制电导检测 suppressed conductance detection 在分离柱后，采用离子交换膜或离子交换柱将淋洗液中的淋洗离子转变为弱酸、弱碱或水，使淋洗液的背景电导降低，同时提高检测灵敏度的方法称为抑制电导检测。 3.4 分辨率(分离度) resolution 评价色谱柱对相邻双峰分离情况的指示： 分峰的分离情况。分辨率按

式中 R—相邻两组分峰的分辨率 tR1——组分1的保留时间 tR2——组分2的保留时间 W1——组分1的峰底宽度 W2——组分1的峰底宽度 4 方法原理 不同的色谱柱中装填有不同类型的离子交换树脂。离子交换树脂上的活性交换基团能与样品中的离子及流动相中的淋洗离子发生离子交换作用。此种交换作用又因不同离子与树脂上的活性交换基团之间的静电力或亲和力存在差异，与树脂静电力或亲和力大的离子易被保留而难于被洗脱，静电力或亲和力小的离子则易于洗脱。随着淋洗液的流动，样品中的离子与树脂上的交换基团不断地发生交换—洗脱—再交换—再洗脱，最终被淋洗液带到检测器中形成高斯分布型色谱峰。在一定的色谱条件下组分峰的流出时间即保留时间固定，以此作为组分离子的定性依据。在一定的浓度范围内组分的峰面积(或峰高)正比于组分的浓度，积分仪拾得此信号给出组分的定量结果。 图1 分辨率示意图 5 试剂和材料 5.1 配制淋洗液、再生液的试剂纯度应是分析纯(A.R)或分析纯以上试剂。 5.2 去离子水应满足以下要求: 5.2.1 电导率:<1μS/cm(20℃时)。

气相及液相色谱法基础知识

气相色谱法基础知识 一、气相色谱的简要介绍 气相色谱法是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成就。这是一种新的分离、分析技术，它在工业、农业、国防、建设、科学研究中都得到了广泛应用。气相色谱可分为气固色谱和气液色谱。气固色谱的“气”字指流动相是气体，“固”字指固定相是固体物质。例如活性炭、硅胶等。气液色谱的“气”字指流动相是气体，“液”字指固定相是液体。例如在惰性材料硅藻土涂上一层角鲨烷，可以分离、测定纯乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等杂质。 二、气相色谱法的特点 气相色谱法是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快，因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多，因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器，使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。 三、气相色谱法的应用 在石油化学工业中大部分的原料和产品都可采用气相色谱法来分析；在电力部门中可用来检查变压器的潜伏性故障；在环境保护工作中可用来监测城市大气和水的质量；在农业上可用来监测农作物中残留的农药；在商业部门可和来检验及鉴定食品质量的好坏；在医学上可用来研究人体新陈代谢、生理机能；在临床上用于鉴别药物中毒或疾病类型；在宇宙舴中可用来自动监测飞船密封仓内的气体等等。 气相色谱专业知识 1 气相色谱 气相色谱是一种以气体为流动相的柱色谱法，根据所用固定相状态的不同可分为气-固色谱(GSC)和气-液色谱(GLC)。 2 气相色谱原理 气相色谱的流动相为惰性气体，气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相。当多组分的混合样品进入色谱柱后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱柱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱柱。如此，各组分得以在色谱柱中彼此分离，顺序进入检测器中被检测、记录下来。 3 气相色谱流程 载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降压到所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合，将样品气体带入色谱柱中进行分离。

离子色谱法测定水中的阴离子

实验五离子色谱法测定水中的阴离子 环境工程李婷婷2110921109 实验目的 1、了解离子色谱分析的基本原理及操作方法； 2、掌握离子色谱法的定性和定量分析方法。 二、实验原理 离子色谱（Ion ChromatograPhy, IC）是色谱法的一个分支，离子色谱法（IC）是利用被分离物质在离子交换树脂（固定相）上交换能力的不同，从而连续对共存多种阴离子或阳离子进行分离、定性和定量的方法。 阴阳离子的交换方程可以表示为： 阴离子交换：R+Y-+X-=R+X-+Y- 阳离子交换：R-Y++X+=R-X++Y+ 其中：R+, R-为固定相上的离子交换基团； Y+，Y-为可交换的平衡离子，例如H+，Na+或OH-，Cl-； X+，X-为组分离子。 如下图所示：

IC仪器主要测定流程: NaOH淋洗液 低客量 阴〔或阳）离子 交换树脂 咼脊里 阳C或阴？■离子 I 交换树脂* 国交换侍需日 常抚离子?样 品k阴码T 9样品小阴离f (Z)进样器 废液

测定步骤： （1）进样：水样待测离子首先与分离柱的离子交换树脂之间直接进行离子交换（即被保留在分离柱上）； （2）淋洗：如用NaoH乍淋洗液分析样品中的F-、Cl-和SO42- 等，保留在分离柱上的阴离子即被淋洗液中的OH基置换并从分离柱上被洗脱。对树脂亲和力弱的待分析离子（如F-）则先于对树脂亲 和力强的待分析离子（如SO42- ）被依次洗脱； （3）阻留：淋出液经过抑制柱，将来自淋洗液的背景电导抑制到最小（即去除NaOH,这样当待测离子离开抑制柱进入电导池时就有较大的可准确测量的电导信号。 （4）测定：根据依次进入电导检测器的待测离子电导率差异, 可进行定量测定。 三、实验步骤 1、过滤：用0.45 m过滤膜过滤。 目的是：去除样品中所包含的,有可能损坏仪器或者影响色谱柱/抑制器性能的成分——有机大分子；去除有可能干扰目标离子测定的成分。 2、进样: 手动进样。用针管吸取1mL 水样推进进样口。 注意：水样不要交叉污染,清洗针管 3、分析水样: 自动分析水中的氟离子、氯离子、硝酸根离子、亚硝酸根离子、磷酸根离子、硫酸根离子。 实验中注意事项: 1、查淋洗液与分离柱是否一致：是否过期（30天），是否满足当天的需要，废液

离子色谱仪常见问题的原因和解决方法

离子色谱仪常见问题的原因和解决方法问题原因解决方法 压力突然下降有气泡排气或打开脱气装置 系统内漏液检查管路 泵头需要维护检查清理泵头、阀、密封圈 压力突然上升 淋洗液有固体小颗粒；可能高纯 水品质不良或过滤件污染从流路的检测器端开始,逐一拆开各个单元,以确定引起压力增大的 具体部件 英蓝过滤器 6.2821.120发生堵 塞 更换滤芯 6.2821.130 MSM 化学抑制器（以下简称MSM） –堵塞MSM 再生处理（再生液：1 mol/L H2SO4 + 0.1 mol/L 草酸和 5 % 丙酮） 电导检测器堵塞?将出口PEEK管剪短几毫米 ?将检测器以与正常流动方向相 反的方向进行冲洗 保护柱–堵塞更换保护柱 分离柱－堵塞?再生处理分离柱 ?更换分离柱 六通阀–六通阀堵塞清洗六通阀内部基线漂移温度尚未达到平衡 开启柱温箱情况下检查加热部 分，或保持空调工作 系统内漏液检查管路和密封圈 淋洗液 - 淋洗液有气泡淋洗液脱气或在三通阀处排气淋洗液 - 淋洗液里有机溶液汽 化蒸发 检查淋洗液瓶盖 淋洗液 - 放置时间过长重新配制淋洗液 峰值面小于预期样品 - 进样管路中有漏液检查样品流路 样品 - 进样管路堵塞检查样品流路 样品 - 定量环未充满增长进样时间 样品 - 样品中有气泡样品脱气

MCS（二氧化碳抑制器，以下简 连接 MCS 称MCS）–未连接 两次取样之间将系统用更长时间峰面积大于预期前一次测量的样品残留 冲洗 蠕动泵–输送 蠕动泵 - 管夹太松正确设定管夹松紧功率不足 蠕动泵 - 过滤器堵塞更换过滤器滤片 蠕动泵 - 泵管老化更换泵管位置或更换泵管MSM –无法输送 系统内漏液检查管路 再生液和清洗液 蠕动泵 - 管夹太松正确设定管夹松紧 蠕动泵 - 过滤器堵塞更换过滤器滤片 蠕动泵 - 泵管损坏更换泵管 MSM - 压力过高清洁或再生 MSM SPM（样品前处理 模块，以下简称 系统内漏液检查管路 SPM）–无法输 送样品或清洗液 蠕动泵 - 管夹太松正确设定管夹松紧 蠕动泵 - 过滤器堵塞更换过滤器滤片 蠕动泵 - 泵管损坏更换泵管位置或更换泵管 SPM - 反压力过高清洗 SPM 或更换 SPM模块背景电导率过高MSM - 未连接连接 MSM MCS - 未连接连接 MCS 淋洗液配置错误重新配置淋洗液 请您检查再生溶液和冲洗溶液管MSM - 再生液或清洗液无法输送 路 背景电导太低淋洗液配置错误重新配置淋洗液 没有正确连接到电导检测器检查数据线和管路 泵工作不正常检查流速和压力 检测器参数错误检查电导检测器参数设置

离子色谱方法及应用

离子色谱方法及应用 高迎新 离子色谱（简称IC-Ion Chromatography）是高效液相色谱（简称HPLC-High Performance Liquid Chromatography）的一种，是用于分离能在水中解离成有机和无机离子的一种液相色谱方法。从20世纪70年代中期问世以来，很快成为水溶液中阴、阳离子的重要分析手段。应用范围从分析水中常见的阴、阳离子和有机酸类，发展到分析极性有机化合物以及生物样品中的糖、氨基酸、肽、蛋白质等。 一、离子色谱方法的特点 对离子型化合物的测定是经典分析化学的主要内容。对阳离子的分析已有一些快速而灵敏的分析方法，如原子吸收、高频电感偶合等离子体发射光谱和X射线荧光分析等。而对于阴离子的分析长期以来缺乏快速灵敏的方法。一直沿用经典的容量法、重量法和光度法等。这些方法操作步骤冗长费时，灵敏低且易受干扰。而发展起来的离子色谱克服了以上缺点，具有快速、灵敏度高、选择性好、可同时测定多组分的优点。可以说，离子色谱对阴离子的分析是分析化学中的一项新突破。 1快速、方便对7种常见阴离子（F-、Cl-、Br-、NO3-、NO2-、SO42-、PO43-）和六种常见阳离子（Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+）的分析时间小于10min。如采用高效分离柱对上述七种常见阴离子的分离时间只需3min。 2 灵敏度高离子色谱分析的浓度范围为μg/L~ mg/L。当进样量为50μl时，常见阴离子的检出限小于是10μg/L。如增加进样量并采用小孔径柱（2mm直径）或在线浓缩时，检出限可达10-12g/L。 3 选择性好IC法分析无机和有机阴、阳离子的选择性主要由选择适当的分离和检测系统来达到的。由于IC的选择性，对样品的前处理要求简单、一般只需做稀释和过滤。 4 可同时测定多种离子化合物与光度法、原子吸收法相比，IC的主要优点是只需很短的时间就可同时检测样品中的多种成分。 5 分离柱的稳定性好、容量高 IC中苯乙烯/二乙烯苯聚合物是应用最广的填料。这种树脂的高pH稳定性允许用强酸或强碱作淋洗液，有利于扩大应用范围。样品分析时，溶解、稀释和过滤是前处理的主要工作。

离子色谱法(IC)

离子色谱法（IC） 一、离子色谱（IC）基本原理 离子色谱是高效液相色谱（HPLC）的一种，其分离原理也是通过流动相和固定相之间的相互作用，使流动相中的不同组分在两相中重新分配，使各组分在分离柱中的滞留时间有所区别，从而达到分离的目的。 二、离子色谱仪的结构 离子色谱仪一般由四部分组成，即输送系统、分离系统、检测系统、和数据处理系统。输送系统由淋洗液槽、输液泵、进样阀等组成；分离系统主要是指色谱柱；检测系统（如果是电导检测器）由抑制柱和电导检测器组成。 离子色谱的检测器主要有两种：一种是电化学检测器，一种是光化学检测器。电化学检测器包括电导、直流安培、脉冲安培、和积分安培；光化学检测器包括紫外－可见和荧光。电导检测器是IC的主要检测器，主要分为抑制型和非抑制型（也称为单柱型）两种。抑制器能够显著提高电导检测器的灵敏度和选择性，其发展经历了四个阶段，从最早的树脂填充的抑制器到纤维膜抑制器，平板微膜抑制器和先进的只加水的高抑制容量的电解和微膜结合的自动连续工作的抑制器。 三、离子色谱基本理论 离子色谱主要有三种分离方式：离子交换离子排斥和反相离子对。这三种分离方式的柱填料树脂骨架基本上都是苯乙烯/二乙烯苯的共聚物，但是树脂的离子交换容量各不相同，以下就主要介绍离子交换色谱的分离机理。 在离子色谱中应用最广的柱填料是由苯乙烯-二乙烯基苯共聚物制得的离子交换树脂。这类树脂的基球是用一定比例的苯乙烯和二乙烯基苯在过氧化苯酰等引发剂存在下，通过悬

浮物聚合制成共聚物小珠粒。其中二乙烯基苯是交联剂，使共聚物称为体型高分子。 典型的离子交换剂由三个重要部分组成：不溶性的基质，它可以是有机的，也可以是无机的；固定的离子部位，它或者附着在基质上，或者就是基质的整体部分；与这些固定部位相结合的等量的带相反电荷离子。附着上去的集团常被称作官能团。结合上去的离子被称作对离子，当对离子与溶液中含有相同电荷的离子接触时，能够发生交换。正是后者这一性质，才给这些材料起了“离子交换剂”这个名字。 离子交换法的分离基理是离子交换，用于亲水性阴、阳离子的分离。阳离子分离柱使用薄壳型树脂，树脂基核为苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物，核的表面是磺化层，磺酸基以共价键与树脂基核共聚物相连；阴离子分离柱使用的填料也是苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物，核外是磺化层，它提供了一个与外界阴离子交换层以离子离子键结合的表面，磺化层外是流动均匀的单层季铵化阴离子胶乳微粒，这些胶乳微粒提供了树脂分离阴离子的能力，其分离基理基于流动相和固定相（树脂）阳离子位置之间的离子交换。 淋洗液中阴离子和样品中的阴离子争夺树脂上的交换位置，淋洗液中含有一定量的与树脂的离子电荷相反的平衡离子。在标准的阴离子色谱中，这种平衡离子是CO 32-和HCO 3-；在标准的阴离子色谱中，这种平衡离子是H +。离子交换进行的过程中，由于流动相可以连续地提供与固定相表面电荷相反的平衡离子，这种平衡离子与树脂以离子对的形式处于平衡状态，保持体系的离子电荷平衡。随着样品离子与连续离子（即淋洗离子）的交换，当样品离子与树脂上的离子成对时，样品离子由于库仑力的作用会有一个短暂的停留。不同的样品离子与树脂固定相电荷之间的库仑力（即亲和力）不同，因此，样品离子在分离柱中从上向下移动的速度也不同。样品阴离子A -与树脂的离子交换平衡可以用下式表示： 阴离子交换 A - ＋（淋洗离子）－＋NR 4-R ＝ A -+NR 4-R ＋ （淋洗离子） 对于样品中的阳离子，树脂交换平衡如下（H +为淋洗离子）： 阳离子交换 C + ＋ H +－O 3S-R ＝ C +－ O 3S-R ＋ H + 在阴离子交换平衡中，如果淋洗离子是HCO 3-，可以用下式表示阴离子交换平衡： [][][][]4 33 4NH CO H A HCO NR A K + ---+-= K 是选择性系数。K 值越大，说明样品离子的保留时间越常。选择性系数是电荷、离子半径、系统淋洗液种类和树脂种类的函数。 离子半径 样品离子的价数越高，对离子交换树脂的亲和力越大。因此，在一般的情况下，保留时间随离子电荷数的增加而增加。也就是说，淋洗三价离子需要采用高离子强度的淋洗液，二价离子可以用较低浓度的淋洗液，而低于一价离子，所需淋洗液浓度更低。

离子色谱分析方法通则

离子色谱分析方法通则 离子色谱分析方法通则 1 范围 本标准规定了离子色谱法对仪器的要求和分析方法。所用仪器应具备输液泵、离子交换色谱柱、抑制器以及检测器（电导检测器、安培检测器、吸光度检测器或者其中任一种检测器）等。系统中应含完成分析任务所必需的附件—色谱工作站或积分仪等。 本标准适用于多种阴离子、阳离子、有机酸、糖类的测定。 2. 引用标准 GB 1.4-88 标准化工作导则化学分析方法标准编写规定 GB 3102.8-93 物理化学和分子物理学的量和单位 3 定义 3.1 电导conductance 电阻的倒数称为电导，单位为西门子，符号是S。它的导出单位为微西门子，符号是 口So 1S=106（i So 3.2 电导率conductivity 25°C时，一立方厘米液体的电阻的倒数，以Q 1 ? cm1或S/cm表示。 3.3 抑制电导检测suppressed conductance detection 在分离柱后，采用离子交换膜或离子交换柱将淋洗液中的淋洗离子转变为弱酸、弱碱或水，使淋洗液的背景电导降低，同时提高检测灵敏度的方法称为抑制电导检测。 3.4 分辨率（分离度） resolution 评价色谱柱对相邻双峰分离情况的指示：分峰的分离情 况。分辨率按 式中R —相邻两组分峰的分辨率 tR1 ——组分1 的保留时间 tR2 ——组分2 的保留时间

W1 ——组分1 的峰底宽度 W2 ——组分1 的峰底宽度 4 方法原理 不同的色谱柱中装填有不同类型的离子交换树脂。离子交换树脂上的活性交换基团能与样品中的离子及流动相中的淋洗离子发生离子交换作用。此种交换作用又因不同离子与树脂上的活性交换基团之间的静电力或亲和力存在差异，与树脂静电力或亲和力大的离子易被保留而难于被洗脱，静电力或亲和力小的离子则易于洗脱。随着淋洗液的流动，样品中的离子与树脂上的交换基团不断地发生交换—洗脱—再交换—再洗脱，最终被淋洗液带到检测器中形成高斯分布型色谱峰。在一定的色谱条件下组分峰的流出时间即保留时间固定，以此作为组分离子的定性依据。在一定的浓度范围内组分的峰面积（或峰高）正比于组分的浓度，积分仪拾得此信号给出组分的定量结果。 图 1 分辨率示意图 5 试剂和材料 5.1 配制淋洗液、再生液的试剂纯度应是分析纯（A.R）或分析纯以上试剂。 5.2 去离子水应满足以下要求: 5.2.1 电导率: 5.2.2 配制淋洗液前，去离子水应脱气5min 。 5.3 淋洗液、再生液、柱后衍生剂 5.3.1 淋洗液 5.3.1.1 1.8mmol/L , Na2CO3及1.7mmol/L NaHC03淋洗液：0.19g 无水Na2CO3和 0.14g NaHCO3溶于少量去离子水中，稀释至1000ml。用于阴离子分离。 5.3.1.2 15mmol/L Na2B4O7 : 7.6g 四硼酸钠（Na2B4O7- 10H2O溶解于去离子水中，稀释至1000ml。用于阴离子分离。 5.3.1.3 30mmol/L HCl ：以去离子水稀释30ml 1mol/L HCl 于1000ml 容量瓶中。用于分离 Li+ 、Na+、NH4+、K+。 5.3.1.4 1mmol/L 乙二胺硝酸盐：60mg乙二胺（NH2CH2CH2NH溶于约950ml去离子水中，在酸度计上以3mol/L的硝酸调整该溶液的PH=4.8。最后定容到1000ml。用于分离Mg2+、Ca2+。 5.3.1.5 50mmol/L H2C2O4 及95mmol/L LiOH 淋洗液： 6.3g 乙二酸（草酸 H2C2O4 H2O）, 4.0g氢氧化锂（LiOH - H2O溶解于去离子水中，稀释至1000ml。用于Cu2+、

离子色谱法原理、优点和应用领域

离子色谱法原理、优点和应用领域 从一九七五年离子色谱法(Ion Chromatography)产生到现在，快速的历经了四十多年发展，离子色谱法凭借其独特的优势逐渐成为离子型物质、有机酸与糖类分析的常用方法。随着国家对环境的日益重视以及离子色谱相关技术的不断改进，以后离子色谱在环境、食品、制药、生物医学等领域的应用前景可期。现在从离子色谱法的原理、优点和应用领域开始，给大家介绍离子色谱法的炫彩。 离子色谱的原理 各位深知的色谱技术是利用待分离混合物中物理化学性质的差别，使得各组分以不同程度分配在固定相和流动相中，因各组分随流动相前进速度不同，从而有效分离各组分（即俗称的过柱子）。而离子色谱作为一种特殊的高效液相色谱，也是基于物理分离方法。 离子色谱可以分为三种类型：离子交换色谱、离子排斥色谱和离子对色谱，其中应用非常广泛的就是离子交换色谱（即高效离子交换色谱）。离子交换色谱柱主要填料类型为有机离子交换树脂。填料以苯乙烯与二乙烯苯的交联共聚体为骨架，在苯环上引入磺酸基，形成强酸型阳离子交换树脂，或引入叔胺基而成季胺型强碱性阴离子交换树脂。此交换树脂具有大孔、薄壳型或多孔表面层型的物理结构，以便于快速达到交换平衡。离子交换树脂的优点是耐酸碱，可在任何pH范围内使用，易再生处理、使用寿命长，缺点是机械强度差、易溶易胀、受有机物污染。 以离子交换树脂为固定相的离子色谱通常以酸性或碱性水溶液为流动相，依据不同待测离子与固定相的离子交换能力的差异最终实现分离。各待测组分与离子交换剂之间的亲和力与离子半径，电荷，离子的存在形式等相关。亲和力越大，待测物在固定相中的保留时间越长。 随着技术的不断进步，不可溶不可电离的物质也可通过前处理（诸如燃烧、高温水解、化学转化溶解等）转化成可检测的形态（离子态）。 离子色谱的优点 ①同时分析多种离子

水质二氯乙酸三氯乙酸离子色谱法地方标准编制说明

教育行业标准《圆二色光谱方法通则》（征求意见稿） 编制说明 受国家计量认证高校评审组、高校分析测试中心研究会委托，本标准修订编写建议稿由上海交通大学分析测试中心作为主持修订单位，南京师范大学分析测试中心、江南大学分析测试中心为辅助修订单位，扬州大学分析测试中心为参与修订单位一起完成。在修订稿编写的过程中，四位老师查阅了大量的资料，进行了充分的调查研究和讨论，并严格按照GB/T1.1《标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则》和其它有关规定执行。在标准修订过程中，还得到了英国应用光物理公司、华洋科仪公司、日本JASCO公司的应用专家们的大力支持。 1 参考国内标准情况 在原《JY/T 026圆二色光谱方法通则》的基础上，参考了国内标准编写、实验室用水、紫外以及圆二色相关的标准和规程，列表如下： [1] GB/T 1.1-2009 标准化工作导则第1部分：标准的结构和编写 [2] GB/T 20001.4-2009 标准编写规则第4部分：化学分析方法 [3] GB/T 6682-2008 分析实验室用水规格和试验方法 [4] GB/T 9721-2006 化学试剂分子吸收分光光度法通则（紫外和可见光部分） [5] GB/T 26813-2011 双光束紫外可见分光光度计 [6] GB/T 26798-2011 单光束紫外可见分光光度计 [7] 中华人民共和国药典2015版二部 [8] JJG 026-1996 圆二色谱仪检定规程（待修订） 2 主要制定过程 2015.6.24，成立修订单位的工作组，组长王瑞斌，组员张林群、张银志、胡茂志、侯静文，评审专家朱邦尚；组建了圆二色通则修订QQ讨论组。 2015.6.24，高校通则标准修订培训班开班，各成员参加标准制订和修订规范化培训。会后CDS工作组召开第一次会议，根据培训内容对CDS标准修订中面临的问题进行讨论，制定初步标准修改计划方案。组内成员分工，共同开始修订工作。 2015年6月25日-7月1日，期间组长多次组织网上讨论和邮件沟通，进行先期的沟通和交流，并查阅相关标准和书籍、文献资料，提出通则修改意见和建议。 2015.7.1-8.21，明确制定标准修订计划和方案。工作组严格按照GB/T1.1《标准化工作导则第一部分：标准的结构和编写规则》，在调查研究和组内意见的基础上，对圆二色通则进行仔细修订，形成修订初稿。 2015年8月22日-9月9日，工作组以邮件和qq方式对《圆二色光谱方法通则》第一稿进行了多次的讨论和修改，并邀请英国应用光物理以及华洋公司的技术专家对第一稿进行了修改。

ICS-600离子色谱仪操作规程

ICS-600 离子色谱仪（0013KA0130） 操作规程 版本号：第二版 编制：郝晓凯 审批：王雪涛 发布日期：2014年6月5日 实施日期：2014年6月5日 河北出入境检验检疫局检验检疫技术中心保定分中心 BAODING BRANCH OF INSPECTION AND QUARANTINE TECHNICAL CENTER,HEBEI ENTRY-EXIT INSPECTION AND QUARANTION BUREAU

ICS-600 离子色谱仪（0013KA0130）操作规程 一、开机： 1、打开氮气总阀，将分压表调至0.2-0.3Mpa。再调节淋洗液瓶上分压表的分压至6 psi。 2、接通ICS-2000主机电源，开启电脑。 3、打开变色龙软件。 二、运作前准备： 1、点击“ICS-600系统”模块中的联接连接指示灯前的圆圈变绿，使仪器与电脑处于联机状态。 2、旋松泵头上的冲洗阀（约拧松两圈），点击主机控制面板“灌注”，排出管路中存在的气泡，约5min后，点击“关闭”，再旋紧泵头冲洗阀。 3、开泵，待压力上升至1000 psi以上，设定“CR-TC”为“On”，并设定“EGC KOH”的起始浓度，使捕获柱和发生器开始工作。等压力基本稳定后，“SRS Current”输入抑制器电流值，设置完后按回车。 4、点击基线监视，采集基线，等待仪器稳定，电导率显示数据百分位不变时，等待系统平衡。 三、进样操作： 1、待基线平稳后，且总电导在正常范围内（如阴离子系统总电导值＜3.0 μS，最好＜1.0 μS），停止基线采集。

2、在根目录下找到上次做过的序列文件，单击选中后，点击“文件”→“另存为”，将原序列重新存为当前待测序列，重新保存。 3、设定校验校准品和样品系列，进行样品测试。 4、数据处理，报告输出。 四、关机及关机后处理： 1、分析结束后用淋洗液冲洗流路约20分钟。 2、先关抑制器电流，再关闭淋洗液发生器的EGC和CR-TC，接着关泵，关主机电源，最后关淋洗液压力表、气瓶主阀、气瓶减压阀。注意事项： 1、保证无尘，室温下运行，无腐蚀性气体。 2、阴离子淋洗液发生器最佳使用期为2年，长期不用建议将罐上的透气孔堵上。 3、若出现超压报警或管路泄露，应首先关闭抑制器电流，EGC和CR-TC；泵排气泡时，不要开EGC和CR-TC，抑制器电流。 4、不要在未开泵的情况下开启淋洗液发生器和抑制器电流。 5、分析柱和色谱柱用淋洗液保存，不能用纯水冲洗和保存；若色谱柱长时间不用应卸下并用堵头堵死。 6、抑制器一段时间不用（一周以上）需卸下，应用注射器分别从淋洗液出口和再生液入口注入5 ml以上的去离子水，并用堵头堵上密封保存。再次使用时也用此法活化。 7、每星期至少开机1~2 次，开泵运行0.5h，防止流路堵塞。管路和电导池用超纯水冲洗30 min防止盐结晶。 *********************************************

离子色谱在分析中的应用

离子色谱在分析中的应用 离子色谱(IC)是高效液相色谱(HPLC)的一个重要分支，主要侧重于分析阴离子和阳离子及低分子量亲水性有机分子的分离与检测。从20世纪80年代开始均将离子色谱单独分类，成为与高效液相色谱、气相色谱和毛细管电泳并列的色谱类型说明在色谱领域中离子色谱已具有重要的地位。离子色谱自问世以来，一直是分析化学领域快速分析技术之一，目前已发展成为多种离子分离及分析和检测手段，是兼有灵敏、快速、选择性佳及能同时测定多种离子的先进仪器分析方法。本文就离子色谱的基础理论、工作原理、最新发展及在一些域中的应用作一归纳和总结。 关键词：色谱的基础理论；工作原理；最新发展；应用 1基础理论 离子色谱有3种主要的分离方式[2-3]，分别为高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。用于3种分离方式的柱填料树脂骨架基本上都是苯乙烯—二乙烯基苯的共聚物，但树脂的离子交换功能基和容量各不相同。HPIC用低容量的离子交换树脂(0.01～0.50mmol/g)，HPIEC用高容量的树脂(3～5 mmol/g)，MPIC用不含离子交换基团的多孔树脂。HPIC的分离机理主要是离子交换，HPIEC主要为离子排斥，而MPIC则主要基于吸附和离子对的形成。 1.1离子交换色谱(HPIC) 离子交换色谱是使用最为广泛的化学抑制型离子色谱，其原理基于流动相和固定相上的离子交换基团之间发生离子交换，主要用于无机和有机阴离子和阳离子的分离，离子交换功能基为季铵基的树脂用作阴离子分离，离子交换功能基为磺酸基和羧酸基的树脂用作阳离子分离。经典的离子交换色谱中，树脂粒度大(60～200目)，柱子也长(10～50 cm)。由重力驱动流动相从上往下移动，之后一份一份地收集起来作检测。由于柱子的离子交换容量很高，为了洗脱样品离子，用浓的电解质作流动相。而现代离子色谱用低容量高柱效的离子交换树脂，小的进样体积(10～100μL)，在线自动连续检测，引入电导作为主要的检测器。 1.2离子排斥色谱(HPIEC) 离子排斥色谱分离机理包括[4]:Donnan排斥、空间排阻和吸附过程。主要用于无机弱酸和有机酸的分离，也用于醇类、醛类、氨基酸和糖类的分离。它的一个特别优点是可用于弱的无机酸和有机酸与在高的酸性介质中完全离解的强酸的分离。由于Donnan排斥，完全离解的酸不被固定相保留，在死体积处被洗脱，而未离解的化合物不受Donnan排斥，能进入树脂的内微孔，分离是基于溶质的固定相之间的非离子性相互作用。HPIEC分离柱较大，柱中填充粒度均匀高容量的总体磺化的聚苯乙烯—二乙烯基苯阳离子交换树脂。 1.3离子对色谱(MPIC) 离子对色谱的主要分离机理是吸附，主要用于具有表面活性的阴离子和阳离子以及金属配合物的分离。将反相离子对色谱的基本原理和抑制型电导检测结合起来，用高交联度、高比表面积中的分子量大的聚苯乙烯大孔树脂为柱填料，可用于分离多种及疏水性的阴阳离子，特别是带局部电荷的大分子(如表面活性剂)以及疏水性的阴阳离子。用于离子对色谱的检测器包括电导和紫外分光。化学抑制型电导检测主要用于脂肪羧酸、磺酸盐和季铵离子的检测。离子交换的选择性受流动相和固定相两种因素的影响，主要的影响因素是固定相，而离子对分离的选择性主要由流动相决定。流动相水溶液包含离子对试剂和有机试剂，改变离子对试剂和有机溶剂的类型及浓度可达到不同的分离要求。目前离子对色谱的保留机理还未完全弄清楚，现在提出的三种主要理论是：离子对形成、动态离子交换、离子相互作用。

离子色谱、气相色谱、GC-MS 知识点

第七节离子色谱法 (一)基础知识 分类号：W7-0 一、填空题 1．离子交换色谱主要用于有机和无机、离子的分离。 答案：阴阳 2．离子排斥色谱主要用于酸、酸和的分离。 答案：有机无机弱醇类 3．离子对色谱主要用于表面活性的离子、离子和络合物的分离。 答案：阴阳金属 4．离子色谱仪中，抑制器主要起降低淋洗液的和增加被测离子的，改善的作用。 答案：背景电导电导值信噪比 5．离子色谱分析样品时，样品中离子价数越高，保留时间，离子半径越大，保留时间。 答案：越长越长 6．离子色谱中抑制器的发展经历了几个阶段，最早的是树脂填充抑制柱、管状纤维膜抑制器，后来又有了平板微膜抑制器。目前用得最多的是抑制器。 答案：自身再生 7．在离子色谱分析中，为了缩短分析时间，可通过改变分离柱的容量、淋洗液强度 和，以及在淋洗液中加入有机改进剂和用梯度淋洗技术来实现。 答案：流速 二、判断题 1．离子色谱(IC)是高效液相色谱(HPLC)的一种。( ) 答案：正确 2．离子色谱的分离方式有3种，即高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。它们的分离机理是相同的。( ) 答案：错误 正确答案为：它们的分离机理是不同的。 3．离子色谱分析中，其淋洗液的流速和被测离子的保留时间之间存在一种反比的关系。( ) 答案：正确 4．当改变离子色谱淋洗液的流速时，待测离子的洗脱顺序将会发生改变。( )

答案：错误 正确答案为：待测离子的洗脱顺序不会改变。 5．离子色谱分离柱的长度将直接影响理论塔板数(即柱效)，当样品中被测离子的浓度远远小于其他离子的浓度时，可以用较长的分离柱以增加柱容量。( ) 答案：正确 6．离子色谱分析阳离子和阴离子的分离机理、抑制原理是相似的。( ) 答案：正确 7．离子色谱分析样品时，可以用去离子水稀释样品，还可以用淋洗液做稀释剂，以减小水负峰的影响。( ) 答案：正确 8．离子色谱分析中，水负峰的位置由分离柱的性质和淋洗液的流速决定，流速的改变可改变水负峰的位置和被测离子的保留时间。( ) 答案：正确 9．离子色谱分析中，淋洗液浓度的改变只影响被测离子的保留时间，而不影响水负峰的位置。( ) 答案：正确 10．离子色谱中的梯度淋洗与气相色谱中的程序升温相似，梯度淋洗一般只在含氢氧根离子或甲基磺酸根的淋洗液中采用抑制电导检测时才能实现。( ) 答案：正确 11．高效离子色谱用低容量的离子交换树脂。( ) 答案：正确 12．离子排斥色谱(HPICE)用高容量的离子交换树脂。( ) 答案：正确 三、选择题 1．离子色谱中的电导检测器，分为抑制型和非抑制型(也称单柱型)两种。在现代色谱中主要用电导检测器。( ) A．抑制型B．非抑制型 答案：A 2．离子色谱分析中当改变淋洗液的浓度时，对被测二价离子保留时间的影响价离子。( ) A．大于B．小于C．等于 答案：A 3．NaOH是化学抑制型离子色谱中分析阴离子推荐的淋洗液，因为它的抑制反应产物是低电导的水。在配制和使用时，空气中的总会溶入NaOH溶液中而改变淋洗液的

离子色谱分析方法通则1

离子色谱分析方法通则 转自博客论坛 1范围 本标准规定了离子色谱法对仪器的要求和分析方法。所用仪器应具备输液泵、离子交谱柱、抑制器以及检测器(电导检测器、安培检测器、吸光度检测器或者其中任一种检测器)等。系应含完成分析任务所必需的附件—色谱工作站或积分仪等。 本标准适用于多种阴离子、阳离子、有机酸、糖类的测定。 2.引用标准 GB 1.4-88标准化工作导则化学分析方法标准编写规定 GB 3102.8-93 物理化学和分子物理学的量和单位 3 定义 3.1 电导 conductance 电阻的倒数称为电导，单位为西门子，符号是S。它的导出单位为微西门子，符 号是μS。1S=106μS。 3.2电导率 conductivity 25℃时，一立方厘米液体的电阻的倒数，以Ω1·cm1或S/cm表示。 3.3抑制电导检测 suppressed conductance detection 在分离柱后，采用离子交换膜或离子交换柱将淋洗液中的淋洗离子转变为弱酸、弱碱或水，使液的背景电导降低，同时提高检测灵敏度的方法称为抑制电导检测。 3.4 分辨率(分离度) resolution 评价色谱柱对相邻双峰分离情况的指示： 分峰的分离情况。分辨率按

式中 R—相邻两组分峰的分辨率 tR1——组分1的保留时间 tR2——组分2的保留时间 W1——组分1的峰底宽度 W2——组分1的峰底宽度 4 方法原理 不同的色谱柱中装填有不同类型的离子交换树脂。离子交换树脂上的活性交换基团能与样品离子及流动相中的淋洗离子发生离子交换作用。此种交换作用又因不同离子与树脂上的活性交换基间的静电力或亲和力存在差异，与树脂静电力或亲和力大的离子易被保留而难于被洗脱，静电力或力小的离子则易于洗脱。随着淋洗液的流动，样品中的离子与树脂上的交换基团不断地发生交换——再交换—再洗脱，最终被淋洗液带到检测器中形成高斯分布型色谱峰。在一定的色谱条件下组分流出时间即保留时间固定，以此作为组分离子的定性依据。在一定的浓度范围内组分的峰面积(或峰正比于组分的浓度，积分仪拾得此信号给出组分的定量结果。 图1 分辨率示意图 5 试剂和材料 5.1 配制淋洗液、再生液的试剂纯度应是分析纯(A.R)或分析纯以上试剂。 5.2 去离子水应满足以下要求: 5.2.1 电导率:<1μS/cm(20℃时)。 5.2.2 配制淋洗液前，去离子水应脱气5min。 5.3 淋洗液、再生液、柱后衍生剂 5.3.1 淋洗液

离子色谱法

一、离子色谱（IC）基本原理 离子色谱是高效液相色谱（HPLC）的一种，其分离原理也是通过流动相和固定相之间的相互作用，使流动相中的不同组分在两相中重新分配，使各组分在分离柱中的滞留时间有所区别，从而达到分离的目的。 二、离子色谱仪的结构 离子色谱仪一般由四部分组成，即输送系统、分离系统、检测系统、和数据处理系统。输送系统由淋洗液槽、输液泵、进样阀等组成；分离系统主要是指色谱柱；检测系统（如果是电导检测器）由抑制柱和电导检测器组成。 离子色谱的检测器主要有两种：一种是电化学检测器，一种是光化学检测器。电化学检测器包括电导、直流安培、脉冲安培、和积分安培；光化学检测器包括紫外－可见和荧光。电导检测器是IC的主要检测器，主要分为抑制型和非抑制型（也称为单柱型）两种。抑制器能够显著提高电导检测器的灵敏度和选择性，其发展经历了四个阶段，从最早的树脂填充的抑制器到纤维膜抑制器，平板微膜抑制器和先进的只加水的高抑制容量的电解和微膜结合的自动连续工作的抑制器。 三、离子色谱基本理论 离子色谱主要有三种分离方式：离子交换离子排斥和反相离子对。这三种分离方式的柱填料树脂骨架基本上都是苯乙烯/二乙烯苯的共聚物，但是树脂的离子交换容量各不相同，以下就主要介绍离子交换色谱的分离机理。 在离子色谱中应用最广的柱填料是由苯乙烯-二乙烯基苯共聚物制得的离子交换树脂。这类树脂的基球是用一定比例的苯乙烯和二乙烯基苯在过氧化苯酰等引发剂存在下，通过悬浮物聚合制成共聚物小珠粒。其中二乙烯基苯是交联剂，使共聚物称为体型高分子。

典型的离子交换剂由三个重要部分组成：不溶性的基质，它可以是有机的，也可以是无机的；固定的离子部位，它或者附着在基质上，或者就是基质的整体部分；与这些固定部位相结合的等量的带相反电荷离子。附着上去的集团常被称作官能团。结合上去的离子被称作对离子，当对离子与溶液中含有相同电荷的离子接触时，能够发生交换。正是后者这一性质，才给这些材料起了“离子交换剂”这个名字。 离子交换法的分离基理是离子交换，用于亲水性阴、阳离子的分离。阳离子分离柱使用薄壳型树脂，树脂基核为苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物，核的表面是磺化层，磺酸基以共价键与树脂基核共聚物相连；阴离子分离柱使用的填料也是苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物，核外是磺化层，它提供了一个与外界阴离子交换层以离子离子键结合的表面，磺化层外是流动均匀的单层季铵化阴离子胶乳微粒，这些胶乳微粒提供了树脂分离阴离子的能力，其分离基理基于流动相和固定相（树脂）阳离子位置之间的离子交换。 淋洗液中阴离子和样品中的阴离子争夺树脂上的交换位置，淋洗液中含有一定量的与树脂的离子电荷相反的平衡离子。在标准的阴离子色谱中，这种平衡离子是CO 32-和HCO 3-；在标准的阴离子色谱中，这种平衡离子是H +。离子交换进行的过程中，由于流动相可以连续地提供与固定相表面电荷相反的平衡离子，这种平衡离子与树脂以离子对的形式处于平衡状态，保持体系的离子电荷平衡。随着样品离子与连续离子（即淋洗离子）的交换，当样品离子与树脂上的离子成对时，样品离子由于库仑力的作用会有一个短暂的停留。不同的样品离子与树脂固定相电荷之间的库仑力（即亲和力）不同，因此，样品离子在分离柱中从上向下移动的速度也不同。样品阴离子A -与树脂的离子交换平衡可以用下式表示： 阴离子交换 A - ＋（淋洗离子）－＋NR 4-R ＝ A -+NR 4-R ＋ （淋洗离子） 对于样品中的阳离子，树脂交换平衡如下（H +为淋洗离子）： 阳离子交换 C + ＋ H +－O 3S-R ＝ C +－O 3S-R ＋ H + 在阴离子交换平衡中，如果淋洗离子是HCO 3-，可以用下式表示阴离子交换平衡： [][][][]4 33 4NH CO H A HCO NR A K + ---+-= K 是选择性系数。K 值越大，说明样品离子的保留时间越常。选择性系数是电荷、离子半径、系统淋洗液种类和树脂种类的函数。 离子半径 样品离子的价数越高，对离子交换树脂的亲和力越大。因此，在一般的情况下，保留时间随离子电荷数的增加而增加。也就是说，淋洗三价离子需要采用高离子强度的淋洗液，二价离子可以用较低浓度的淋洗液，而低于一价离子，所需淋洗液浓度更低。 离子半径