科學家通常都會探索未知事物,列如生活中的飲用水和地下水,要想知道飲用水是否可以安全飲用標準,那么就需要使用到我們的離子色譜儀了。儀器可以分析水中的主要陰離子和有害物質含量,各種化學元素含量,避免我們飲用到不健康的水源。它是如何工作的呢?下面我們一起來看下。
離子色譜儀 (IC) 如何工作?基本原理:
將待分析的混合物樣品(分析物)注入載液(洗脫液)中該組合通過含有固定固定材料(吸附劑) 的柱子
然后分析物中所含的化合物在固定吸附劑和移動洗脫液/分析物混合物之間分配
不同的溶解物質以不同的力粘附在吸附劑上
當洗脫液流過吸附劑時,粘附牢固的吸附劑會更慢地通過吸附劑
當洗脫液流過色譜柱時,分析物的組分將以不同的速度沿色譜柱向下移動,因此彼此分離(圖),(圖)
甲檢測器被用來分析在柱的端部的輸出。有各種檢測器,我們的IC有一個電導 檢測器。
每次分析物分子/離子從色譜柱中出現時,檢測器都會生成一個可測量的信號,該信號通常在色譜圖上以峰的形式打印出來。
甲抑制器被用來降低洗脫液的背景電導,并在同一時間提高樣品離子的電導(圖)
色譜法的實施(圖)
離子檢測
該色譜圖是作為分析物穿過色譜系統檢測器輸出(導電性)相對于時間的記錄。它通常由一系列幾個峰組成,對應于分析物混合物的組分從色譜柱中出現的不同時間。峰的數量對應于分析物中所含不同物質(化合物或離子)的最小數量(圖)。
西門子:電導單位,電阻的倒數,以歐姆為單位(S = 安培/伏特),或以 SI 單位表示:一秒立方安培平方-每千克-每平方米 (1s 3 A 2 · kg -1 · m -2 ), 1 u S 是 1 micro Siemens 或 10 -6 S
色譜圖和峰面積測定 (圖)
IC的應用
約翰威利申請頁面
DIONEX 水質分析頁面
陽離子和陰離子
離子:具有過量或缺乏電子的一個原子或一組原子水中的主要離子,正電荷(cations),負電荷(anions):
H + , Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , OH - , Cl - , SO 4 2- , NO 3 - , HCO 3 - , PO 4 3-
摩爾:物質量的單位。
根據定義,摩爾是包含與 0.012 千克(12 克)碳 12 中的原子一樣多的基本實體的系統的物質量。必須指定的基本實體可以是原子、分子、離子、電子、其他粒子,甚至是這些粒子的特定組。
1 摩爾 = 6.022*10 23 個分子或原子(或其他單位)
從 mg/L 轉換為 mmol/L
淋洗液
洗脫液是將樣品離子傳輸通過離子色譜儀管道(包括色譜柱)的流動相。對于陰離子分析,我們使用溶解在水中的碳酸鈉 (Na 2 CO 3 ) 碳酸氫鈉 (NaHCO 3 ) 的混合物洗脫液中的 pH 值、離子濃度和離子類型決定了分析離子在固定相(色譜柱中的離子交換樹脂)和洗脫液之間的分配。
校準
需要使用標準品來校準 IC(以識別峰并確定我們樣品的濃度)我們通過稀釋名為Dionex 七陰離子標準品的商業溶液來制定標準品。該溶液專為常規陰離子測定而設計。它含有氟化物 (20 mg/L);氯化物(30 毫克/升);亞硝酸鹽 (100 毫克/升); 溴化物(100 毫克/升);硝酸鹽(100 毫克/升);磷酸鹽(150 毫克/升);硫酸鹽 (150 毫克/升)
將峰面積與陰離子濃度作圖,并通過數據擬合趨勢線。然后使用趨勢線方程將測量樣品的峰面積轉換為濃度。
構建校準曲線:峰面積與已知濃度(數據)
空白測量
使用蒸餾水作為樣品,以 檢查稀釋液是否不會影響測量的濃度,并確保儀器中沒有明顯的離子源
樣品采集和過濾
樣品和標準測量
色譜圖和峰面積測定 (圖)
我們部門IC -1的示意圖(圖), 我們部門IC -2的示意圖(圖)。
詳細程序總結在這個文件(協議 / PDF文件)典型運行的序列 (數據)