離子色譜儀是離子檢測的重要設備,其結構簡單,操作方便,是我們必須學會如何使用的一種儀器,在學習使用操作之前,清晰理解它的分析原理和一些常識性知識是非常必要的,這可以幫助我們更好的學習使用離子色譜儀。
在學習離子色譜儀原理之前,我們首先要知道什么是離子色譜 ?離子色譜儀的定義是什么?
定義
利用色譜技術(用于分析的一種分離技術)測定離子型物質(在水溶液中電離,具有正/負電荷的元素)的方法。IC主要分離極性和部分弱極性的化合物。
陰離子:Cl-,NO2-,SO42-,CrO42-
陽離子:Na+,NH4+,Ca2+,Fe3+
構成
離子色譜系統主要由:進樣部分(樣品環)、分離部分(離子交換分離)和檢測部分(電導檢測)構成。
看完離子色譜的基本構成,
接下來看看我們最重要的分離原理。
分離原理
離子色譜的分離機理主要是離子交換,有3種分離方式,它們是高效離子交換色譜(HPIC)、離子排斥色譜(HPIEC)和離子對色譜(MPIC)。3種分離方式各基于不同分離機理。HPIC的分離機理主要是離子交換,HPIEC主要為離子排斥,而MPIC則是主要基于吸附和離子對的形成。
一 . 離子交換色譜
高效離子交換色譜,應用離子交換的原理,采用低交換容量的離子交換樹脂來分離離子,這在離子色譜中應用最廣泛,其主要填料類型為有機離子交換樹脂,以苯乙烯二乙烯苯共聚體為骨架,在苯環上引入磺酸基,形成強酸型陽離子交換樹脂,引入叔胺基而成季胺型強堿性陰離子交換樹脂,此交換樹脂具有大孔或薄殼型或多孔表面層型的物理結構,以便于快速達到交換平衡,離子交換樹脂耐酸堿可在任何pH范圍內使用,易再生處理、使用壽命長,缺點是機械強度差、易溶易脹、受有機物污染。
硅質鍵合離子交換劑以硅膠為載體,將有離子交換基的有機硅烷與基表面的硅醇基反應,形成化學鍵合型離子交換劑,其特點是柱效高、交換平衡快、機械強度高,缺點是不耐酸堿、只宜在pH2-8范圍內使用。
離子交換色譜是最常用的離子色譜。
二 . 離子排斥色譜
它主要根據Donnon膜排斥效應,電離組分受排斥不被保留,而弱酸則有一定保留的原理,制成離子排斥色譜主要用于分離有機酸以及無機含氧酸根,如硼酸根碳酸根和硫酸根有機酸等。它主要采用高交換容量的磺化H型陽離子交換樹脂為填料以稀鹽酸為淋洗液。
三 . 反相離子對色譜
目前離子對色譜的保留機理還未完全弄清楚,僅處于理論假設階段。現在提出的能夠闡述離子對色譜保留機理的理論(或模式)主要有離子對形成理論、離子相互作用理論和動態離子交換理論。
1.生成離子對-待測離子與離子對試劑生成中性““離子對”分布于固定相與流動相之間,其分離類似傳統的反相分離。
2.動態離子交換-離子對試劑的疏水部分吸附于固定相形成動態的離子交換表面,其分離機理類似于離子交換。
3.離子間相互作用-除包括以上兩種分離機理和固定相表面雙電層結構的分離機理。
在使用離子色譜儀過程中要注意的幾個問題
1.影響色譜分析的各種條件?
(1)色譜柱、淋洗液的溫度
(2)淋洗液的濃度與組成
(3)淋洗液的流速
(4)淋洗液中的雜質
2.如何獲得可靠的分析結果?
(2)配制淋洗液、標準液所使用水和試劑的純度;
(3)了解所使用的預處理方法的優/缺點;
(4)儀器應進行例行保養。
3.如何進行離子色譜儀保養?
(1)檢查是否有氣體泄漏
(2)檢查是否有液體泄漏
(3)記錄使用的色譜條件
(4)清洗色譜柱
4.如何進行色譜柱清洗?
最好分別清洗保護柱與分離柱
如要同時清洗,應將分離柱置于保護柱之前
溶液流動方向 : 保持→方向
離子色譜在使用過程中存在的問題,
不僅僅是上述4個,
那么,你在使用過程中又遇到過哪些問題?