第四章-离子色谱法PPT课件

.,1,第四章离子色谱法,2,.,本章主要内容,3.1离子色谱的优点3.2离子色谱法基本原理3.3离子色谱仪3.4分离方式和检测方式的选择3.5离子色谱仪使用注意事项3.6离子色谱法在食品分析中的应用,3,.,3.1离子色谱的优点,离子色谱，是液相色谱的一种，以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象，在七十年代出现、八十年代迅速发展。利用色谱技术测定离子型物质的方法1975由H.Small等人首次提出用于测定氯离子和硫酸根许多国家将离子色谱法作为标准方法中国：GB饮用天然矿泉水水检试方法,；工业循环冷却水中阴、阳离子的测试方法等。美国：USEPA（USEnv.ProtectAgency）ASTM（AmericaSocietyforTestingandMaterials，）ISO（InternationalOrganizationforStandardization）,4,.,3.1离子色谱的优点,速度：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。灵敏度：直接进样可达ppb级，用浓缩柱可达ppt级。选择性：已有多种成熟的固定相，以及选择性的检测器。,5,.,3.1离子色谱的优点,多组分同时测定，可同时测定多种离子化合物，与分光光度法、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；但对样品成分之间的浓度差太大的样品有一定的限制。运行费用非常低，勿需特殊试剂。柱填料在广的pH范围内和对有机试剂的稳定性，广的应用范围及对复杂基体分析的可行性。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。,6,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.1离子交换(HPIC)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离子之间进行的可逆交换。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。由于样品离子对固定相亲和力的不同，使得样品中多种组分的分离成为可能。是离子色谱的主要分离形式，用于亲水阴、阳离子的分离。,7,.,3.2离子色谱法基本原理,阳离子交换：,阴离子交换：,离子交换树脂上可以离解的离子和流动相中具有相同电荷的的溶质离子之间进行的可逆交换，根据这些离子对交换剂有不同的亲和力而被分离。,3.2.1离子交换(HPIC),8,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.1离子交换(HPIC)例如：以NaOH为淋洗液分析水体中阴离子先用淋洗液平衡阴离子交换分离柱，再将样品带入。样品进入后，待测离子将阴离子交换树脂上OH-根置换下来，并暂时而选择地保留在固定相上。随后，被保留的待测阴离子依据与树脂亲合力的差别，而由弱到强逐渐被洗脱下来，从而达到分离的目的。,9,.,3.2离子色谱法基本原理,Cl-和SO42-对固定相具有不同的亲和力。SO42-被较强地保留并且在Cl-之后洗脱。,3.2.1离子交换(HPIC),10,.,3.2离子色谱法基本原理,Na+和Ca2+对固定相具有不同的亲和力。Ca2+比Na+较强地被保留，在较长时间时被洗脱，易于与Na+分离。,3.2.1离子交换(HPIC),11,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.1离子交换(HPIC)采用交换容量非常低的特制离子交换树脂为固定相；细颗粒柱填料，高柱效；采用高压输液泵；低浓度淋洗液；在分离柱后，用另外一支抑制柱来消除淋洗液的高本底电导；采用电导检测器检测流出组分。快速分离分析微量无机离子混合物；各种抑制装置及无抑制方法的出现，发展迅速。,12,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.1离子交换(HPIC)经分离柱分离之后，如洗脱液直接进入电导池时称非抑制型离子色谱，如洗脱液先通过抑制器，再进入电导池称抑制型离子色谱。相比而言，抑制型离子色谱具有更高的灵敏度。抑制器主要起到降低淋洗液的背景电导和增加被测离子的电导值，改善信噪比的作用。通过抑制器后，淋洗液被中和成电导值很小的水，而被测样品转化成相应的酸或碱，大大提高了被测样品的灵敏度。为了减弱抑制器填充树脂再生时外来的干扰，自动再生连续工作的抑制器是目前最先进的抑制器。,13,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.1离子交换(HPIC)高效离子交换色谱可以分析弱保留阴离子，主要包括F-、一价无机阴离子、一元羧酸和一些弱离解组分，如HCO3-、CN-、和S2-等。同时，还可分析易极化的无机阴离子，如I-，SCN-，CLO4-，S2O32-，以及含氧金属阴离子MoO42-,WO42-、CrO42-和多聚磷酸盐等。对小分子的有机酸类也有很好的分析效果。,14,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.1离子交换(HPIC)利用离子交换色谱分析碱金属、碱土金属和胺类是最常用的方法。在测定过渡金属和重金属方面，应用柱后衍生光度法，显著地改进了重金属和过渡金属的分析方法，使得IC成为一种广泛应用的多元素分析方法。它不仅可同时分析多种元素，还可同时检测元素的不同价态。使得IC成为复杂体系中重金属和过渡金属分析的有效方法。,15,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.1离子交换(HPIC)利用IC法测定重金属和过渡金属首先，在淋洗液中加入一定的络合剂，使待测金属与其发生络合反应而降低金属离子的活性，进而使其能在分离柱上有效分离。经分离柱分离后金属离子与连续加入的显色剂发生显色反应，生成可用分光光度法测定的带发色基团的衍生物。,16,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.2离子排阻色谱(HPIEC)这种分离模式包括Donnan排斥、空间排斥和吸附过程。Donnan排斥作用Donnan膜的负电荷层排斥完全离解的离子型化合物，仅允许未离解的化合物通过吸附保留时间与有机酸的烷基键的长度有关。通常烷基键越长，其保留时间也越长。空间排阻与有机酸的分子量大小及交换树脂的交联度有关。,17,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.2离子排阻色谱(HPIEC)一元羧酸的分离主要由发生在固定相表面的Donnan排斥和吸附决定。由于Donnan排斥，完全离解的强电解质受排斥而不被固定相保留，而未离解的化合物不受Donnan排斥，能进入树脂的内微孔，分离是基于溶质和固定相之间的非离子性相互作用。对于二元、三元羧酸的分离，空间排斥则起主要作用。在这种情况下，保留主要取决于样品分子的大小。,18,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.2离子排阻色谱带有负电荷的Donnan膜允许未解离的化合物通过而不允许完全解离的酸如盐酸通过，因为氯离子带负电荷。,19,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.2离子排阻色谱(HPIEC)固定相通常是由总体磺化的聚乙烯/二乙烯基苯共聚物形成的高容量阳离子交换树脂。可用于分析无机弱酸(如：硼酸、氟、亚砷酸、氢氰酸、氢碘酸、硅酸、亚硫酸和碳酸)和大量有机酸，也可用于醇类、醛类的分析。,20,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.3离子对色谱(MPIC)在流动相中加入一种与待分离的离子电荷相反的离子，使其与待测离子生成疏水性化合物。,21,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.3离子对色谱(MPIC)固定相为疏水型的中性填料，可用苯乙烯/二乙烯苯树脂或十八烷基硅胶(ODS)，也有用C8硅胶或CN固定相。流动相由含有所谓“对离子”试剂和含适量有机溶剂的水溶液组成。,22,.,3.2离子色谱法基本原理,3.2.3离子对色谱(MPIC)“对离子”是指其电荷与待测离子相反，并能与之生成疏水性离子对化合物的表面活性剂离子。对离子的非极性端亲脂，极性端亲水，其-CH2-键越长，则离子对化合物在固定相的保留越强。在极性流动相中往往加入一些有机溶剂以加快淋洗速度。可用于分离一般阴离子和金属络合物，也可分离多种胺类，并对阴、阳离子类的表面活剂有较好的分离效果。,23,.,3.3离子色谱仪,淋洗液,泵,色谱柱,检测器,泵液,分离,检测,记录,进样阀,抑制器,检测池,进样,24,.,3.3离子色谱仪,IC系统的构成主要由高压泵、柱温箱、进样器、分离柱、检测器和数据处理单元等部分组成。分离柱是离子色谱的最重要部件之一。高效柱和特殊分离柱的成功研制是离子色谱迅速发展的关键。,25,.,3.3离子色谱仪,与高效液相色谱仪器不同的是：离子色谱用的泵是匹克（PEEK）材料衬里的不锈钢泵；离子色谱的流动相一般是缓冲溶液或者含有少量的有机试剂，一般称为淋洗液；离子色谱有抑制器和电导检测器,26,.,抑制器的作用,废液,3.3离子色谱仪,27,.,阴离子抑制器,抑制器的作用,淋洗液(Na2CO3),分析柱,HF,HCI,H2SO4inH2CO3,NaF,NaCl,Na2SO4inNa2CO3,废液,H2O,不经过抑制,对离子,S,时间,S,时间,经过抑制,废液,H2O,H+,Na+,样品F,CI,SO42,-,-,-,F,SO42,CI,-,-,-,F,SO42,CI,-,-,-,负极,正极,OH-,3.3离子色谱仪,28,.,自动连续再生阴离子抑制器中电化学反应和离子移动,29,.,离子色谱连续抑制装置图,30,.,抑制器的作用,安装在电导池之前提高待测离子的电导率：提高灵敏度Na+,Cl-H+,Cl-降低背景电导(淋洗液):减少噪音Na+,HCO3-H2CO3,Na+,OH-H2O,3.3离子色谱仪,31,.,极限摩尔电导值,Totalconductivity（）（）,（unit：S/mequivalent）,32,.,3.3离子色谱仪,检测方法1.电化学A.电导检测B.安培检测2.光度法A.吸收光度法B.发射光度法,33,.,3.3离子色谱仪,检测方法1.电化学检测A.电导检测器电导率是在阴极和阳极之间的离子化溶液传导电流的能力。溶液中的离子越多，在两电极间通过的电流越大。在低浓度时，电导率直接与溶液中导电物质的浓度成正比。,检测具有电导性化合物的通用型检测器离子色谱最常用的检测器,34,.,3.3离子色谱仪,欧姆定律R=V/IResistanceVoltageCurrent(Ohm)(Volt)(Ampere)-电导G=I/RConductance(Siemen)-浓度C=cGConcentrationConstantConductance-,35,.,3.3离子色谱仪,检测方法1.电化学检测A.电导检测器电导用西门子(S)作单位表示，定义为电阻的倒数，直接与溶液的浓度和电导池的常数有关。电导池的常数与电极之间的距离和池子的体积有关。如果电导池中电极之间的距离越近，离子流遇到的电阻越小，检测器的灵敏度也就越高。（Dionex采用惰性的316不锈钢微电极和1微升的池体积）。溶液的浓度和温度对电导具有显著影响。,36,.,3.3离子色谱仪,检测方法1.电化学检测A.电导检测器抑制作用：电导检测器测定的离子型成分，离子交换和离子对色谱法是广泛采用的分离方法。这些方法用高电导的流动相。化学抑制通过降低流动相的背景电导值，提高被测物的电导值，使信噪比得到显著的提高。,37,.,3.3离子色谱仪,检测方法1.电化学检测A.电导检测器应用：主要用于测定无机阴、阳离子（pKa7,pKb7的离子。,39,.,3.3离子色谱仪,检测方法1.电化学检测B.安培检测器直流安培检测器具有很高的灵敏度，可以测定g/L级无机和有机离子，如与环境有关的阴离子、硫化物、氰化物、As、卤素、肼和各种酚。积分安培和脉冲安培检测器则主要测量醇、醛、胺和含硫基团、糖类有机化合物和硫化物。,40,.,电化学检测器测定的组分,41,.,3.3离子色谱仪,检测方法2.光度法A.紫外-可见光检测器基本原理是以郎伯-比尔定律为基础的。UV-Vis检测器在离子色谱中最重要的应用是通过柱后衍生技术测量过渡金属和镧系元素。以吡啶2,6-二羧酸或草酸为淋洗液可分离过渡金属，经分离后，34种过渡金属可与显色剂4-间苯二酚发生衍生反应。同时，还可对一些元素的不同氧化态进行检查，如Fe3+/Fe2+、Cr3+/Cr6+、Sn2+/Sn4+。,42,.,3.3离子色谱仪,检测方法2.光度法B.荧光检测器是通过测定分子中电子能级跃迁时发射出的荧光强度来表征物质的浓度。,43,.,3.3离子色谱仪,检测方法2.光度法B.荧光检测器荧光检测具有较高选择性和灵敏度。不是所有能吸收光的化合物都产生荧光。因此有高的选择性。灵敏度的增加是由于较弱的荧光容易在非常低的背景条件下检测到的缘由。自身具有荧光性质的化合物大多数含有一个环状的结构功能基。如果化合物不具备这样的功能基，可以将化合物或分子进行柱前或柱后衍生转变为具有荧光的化合物。,44,.,常见无机阴离子的紫外线吸收波长,45,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.1分离方式的选择待测离子的一般信息无机或有机离子离子的电荷数酸或碱亲水或疏水是否为表面活性化合物,46,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.1分离方式的选择待测离子的疏水性和水合能是决定选用何种分离方式的主要因素水合能高和疏水性弱的离子，如Cl-或K+，最好用HPIC分离；水合能低和疏水性强的离子，如高氯酸（ClO4-）或四丁基铵，最好用亲水性强的离子交换分离柱或MPIC分离；有一定疏水性也有明显水合能的pKa值在1与7之间的离子，如乙酸盐或丙酸盐，最好用HPIEC分离；有些离子，既可用阴离子交换分离，也可用阳离子交换分离，如氨基酸，生物碱和过渡金属等。,47,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.1检测方式的选择很多离子可用多种检测方式例如：测定过渡金属时，可用单柱法直接用电导或脉冲安培检测器，也可用柱后衍生反应，使金属离子与PAR(4-(2吡啶偶氮)间苯二酚)或其它显色剂作用，再用UV/VIS检测。,48,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.1检测方式的选择一般的规律：对无紫外或可见吸收以及强离解的酸和碱，最好用电导检测器；具有电化学活性和弱离解的离子，最好用安培检测器；对离子本身或通过柱后反应后生成的络合物在紫外可见有吸收或能产生荧光的离子和化合物，最好用UV/VIS或荧光检测器。若对所要解决的问题有几种方案可选择，分析方案的确定主要由基体的类型、选择性、过程的复杂程度以及是否经济来决定。,49,.,3.4分离方式和检测方式的选择,分离方式和检测器的选择（阴离子）,50,.,3.4分离方式和检测方式的选择,分离方式和检测器的选择（阴离子）,51,.,3.4分离方式和检测方式的选择,分离方式和检测器的选择（阴离子）,52,.,3.4分离方式和检测方式的选择,分离方式和检测器的选择（阴离子）,53,.,3.4分离方式和检测方式的选择,分离方式和检测器的选择（阴离子）,54,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善决定保留的参数与高效液相色谱不同，离子色谱的选择性主要由固定相性质决定。固定相选定之后，对于待测离子而言，决定保留的主要参数是待测离子的价数，离子的大小，离子的极化度和离子的酸碱性强度。,55,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善决定保留的参数价数一般的规律：待测离子的价数越高，保留时间越长，如二价的SO42-的保留时间大于一价的NO3-。例外的是多价离子，如磷酸盐的保留时间与淋洗液的pH有关，在不同的pH，磷酸盐的存在形态不同，随着pH的增高，磷酸由一价阴离子（H2PO4-）到二价（HPO32-）和三价（PO43-），三价阴离子PO43-的保留时间大于一价的H2PO4-。,56,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善决定保留的参数离子大小待测离子的离子半径越大，保留时间越长。例如：下列一价离子的保留时间按下列顺序增加：F-Cl-Br-I-。,57,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善决定保留的参数极化度待测离子的极化度越大，保留时间越长。例如：二价SO42-的保留时间小于极化度大的一价离子SCN-。因为SCN-在固定相上的保留除了离子交换之外，还加上了吸附作用。,58,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度稀释样品对组成复杂的样品，若待测离子对树脂亲合力相差大，就要作几次进样，并用不同浓度或强度的淋洗液或梯度淋洗。对固定相亲合力差异较大的离子，增加分离度的最简单方法是稀释样品或作样品前处理。,59,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度稀释样品例如：盐水中SO42-和Cl-的分离。若直接进样，其色谱峰很宽而且拖尾表明进样量已超过分离柱容量，在常用的分析阴离子的色谱条件下，30min之后Cl-的洗脱仍在继续。在这种情况下，在未恢复稳定基线之前不能再进样。若将样品稀释10倍之后再进样就可得到Cl-与痕量SO42-之间的较好分离。对阴离子分析推荐的最大进样量，一般为柱容量的30%，超过这个范围就会出现大的平头峰或肩峰。,60,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改变分离和检测方式若待测离子对固定相亲合力相近或相同，样品稀释的效果常不令人满意。对这种情况，除了选择适当的流动相之外，还应考虑选择适当的分离方式和检测方式。,61,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改变分离和检测方式例如：NO3-和ClO3-。由于它们的电荷数和离子半径相似，在阴离子交换分离柱上共淋洗。但ClO3-的疏水性大于NO3-，在离子对色谱柱上就很容易分开了。例如NO2-与Cl-。在阴离子交换分离柱上的保留时间相近，常见样品中Cl-的浓度又远大于NO2-，使分离更加困难，但NO2-有强的UV吸收，而Cl-则很弱，因此应改用紫外作检测器测定NO2-，用电导检测Cl-，或将两种检测器串联，于一次进样同时检测Cl-与NO2-。,62,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度样品前处理对高浓度基体中痕量离子的测定。例如海水中阴离子的测定，最好的方法是对样品作适当的前处理。除去过量Cl-的前处理方法有：使样品通过Ag+型前处理柱除去Cl-，或进样前加AgNO3到样品中沉淀Cl-；也可用阀切换技术，其方法是使样品中弱保留的组分和90%以上的Cl-进入废液，只让10%左右的Cl-和保留时间大于Cl-的组分进入分离柱进行分离。对含有大的有机分子的样品。应于进样前除去有机物，较简单的方法是用Dionex的前处理柱OnGuard的RP或P柱或在线阀切换除去有机基体。,填料是聚乙烯吡咯烷酮(PVP)聚合物,填料是具有大孔结构的聚二乙烯基苯聚合物反相填料,63,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度选择适当的淋洗液离子色谱分离是基于淋洗离子和样品离子之间对树脂有效交换容量的竞争，为了得到有效的竞争，样品离子和淋洗离子应有相近的亲合力。,64,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度选择适当的淋洗液用CO32-HCO3-作淋洗液时，在Cl-之前洗脱的离子是弱保留离子，包括一价无机阴离子、短碳链一元羧酸和一些弱离解的组分，如F-、甲酸、乙酸、AsO2-、CN-和S2-等。,65,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度选择适当的淋洗液对乙酸、甲酸与F-、Cl-等的分离应选用较弱的淋洗离子，常用的弱淋洗离子有HCO3-、OH-和B4O72-。由于HCO3-和OH-易吸收空气中CO2，CO2在碱性溶液中会转变成CO32-，CO32-的淋洗强度较HCO3-和OH-大，因而不利于上述弱保留离子的分离。B4O72-亦为弱淋洗离子，且溶液稳定，是分离弱保留离子的推荐淋洗液。,66,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度选择适当的淋洗液中等强度的碳酸盐淋洗液对高亲和力组分的洗脱效率低。对离子交换树脂亲合力强的离子有两种情况，一种是离子的电荷数大，如PO43-、AsO43-和多聚磷酸盐等；一种是离子半径较大，疏水性强，如I-、SCN-、S2O32-，苯甲酸和柠檬酸等。,67,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度选择适当的淋洗液对电荷数大的离子以增加淋洗液的浓度或选择强的淋洗离子为主。对半径较大、疏水性强的离子，推荐的方法是在淋洗液中加入有机改进剂(如甲醇、乙腈和对氰酚等)或选用亲水性的柱子，有机改进剂的作用主要是减少样品离子与离子交换树脂之间的非离子交换作用，占据树脂的疏水性位置，减少疏水性离子在树脂上的吸附，从而缩短保留时间，减少峰的拖尾，并增加测定灵敏度。,68,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度选择适当的淋洗液在离子色谱中，可由加入不同的淋洗液添加剂来改善选择性，这种淋洗液添加剂只影响树脂和所测离子之间的相互作用，而不影响离子交换。对与树脂亲合力较强的离子，如一些可极化的离子，I-和ClO4-，以及疏水性的离子，苯甲酸和三乙胺等，在淋洗液中加入适量极性的有机溶剂如甲醇或乙腈，可缩短这些组分的保留时间并改善峰形的不对称性。,69,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度选择适当的淋洗液为了减少样品离子与树脂之间的非离子交换作用，减少树脂对疏水性离子的吸附，在阴离子分析中，可在淋洗液中加入对氰酚。如测定1%NaCl中的痕量I-和SCN-时，加入对氰酚占据树脂对I-和SCN-的吸附位置，从而减少峰的拖尾并增加测定的灵敏度。IC中，一价淋洗离子洗脱一价待测离子，二价淋洗离子洗脱二价待测离子，淋洗液浓度的改变对二价和多价待测离子保留时间的影响大于一价待测离子。若多价离子的保留时间太长，增加淋洗液的浓度是较好的方法。,70,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改善检测灵敏度首先要使是仪器在最佳工作状态，得到稳定的基线，才可将检测器的灵敏度设置在较高灵敏档，这是提高检测灵敏度的最简单方法，但此时基线噪音也随之增大。,71,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改善检测灵敏度增加进样量。直接进样，进样量的上限取决于保留时间最短的色谱峰与死体积（IC中一般称水负峰）之间的时间，例如用IonPacCS12A柱，12mmol/L硫酸作淋洗液。进样体积1300l，可直接用电导检测g/L的碱金属和碱土金属。,72,.,3.4分离方式和检测方式的选择,Li+（保留时间最小的峰）的保留时间为4.1min，水负峰在1.6min，Li+峰与水负峰之间相隔达2.5min，因此可直接用大体积进样。,分离柱：IonPacCS12A,2mm;淋洗液：12mmol/LH2SO4;进样体积：1300L;检测器：抑制型电导；色谱峰（g/L）：1Li+(1)；2Na+(4)；3NH4+(5)；4K+(10)；5Mg2+(5)；6Ca2+(10),73,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改善检测灵敏度增加进样量。在阴离子分析中，若用CO32-/HCO3-作流动相，由于F-峰（保留时间最短的峰）靠近水负峰，若增加进样体积，水负峰增大，F-的峰甚至与水负峰分不开；另一方面由于F-的保留时间一般小于2min，若进样量大于1ml，流速为1-2ml/min，F-没有足够的时间参加色谱过程，因此峰拖尾定量困难。,74,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改善检测灵敏度增加进样量。若用亲水性强的固定相，以NaOH为淋洗液，特别是梯度淋洗时，由于梯度淋洗开始时NaOH浓度低，又由于通过抑制器之后的背景溶液是低电导的水，几乎无水负峰，这种情况可适当增大进样量。进样量为750uL可直接测定10-1g/L的常见阴离子。,75,.,3.4分离方式和检测方式的选择,大体积(750l)进样测定低含量g/L的阴离子分离柱：IonPacAS11(2mm)；淋洗液：NaOH梯度(0.5-26mmol/L)；检测器：抑制型电导；色谱峰（g/L）：1F-(0.5)；2乙酸(0.20)；3甲酸(0.10)；4Cl-(0.25)；5NO2-(0.25)；6Br-(0.75)；7NO3-(0.50)；8未知；9CO32-；10SO42-；11草酸(0.50)；12PO43-,76,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改善检测灵敏度用浓缩柱。但一般只用于较清洁的样品中痕量成分的测定，用浓缩柱时要注意，不要使分离柱超负荷。柱子的动态离子交换容量小于理论值的30%。,77,.,3.4分离方式和检测方式的选择,3.4.3分离度的改善改善分离度改善检测灵敏度用微孔柱。离子色谱中常用的标准柱的直径为4mm，微孔柱的直径为2mm。因为微孔柱较标准柱的体积小4倍，在微孔柱中进同样（与标准柱）质量的样品，将在检测器产生4倍于标准柱的信号。而且淋洗液的用量只为标准柱的四分之一，因而减少淋洗液的消耗。,78,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.1样品前处理采样溶样净化样品,基体消除浓缩富集样品,79,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.1样品前处理溶样无机样品1.水不溶性固体用水或淋洗液提取被测物2.水溶性固体针对不同分析物的含量,选择不同的稀释比,通过预处理方式尽量减少基体对其的干扰,80,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.1样品前处理溶样有机样品中杂质离子不溶性有机化合物超声提取法加速溶剂萃取仪水溶性有机化合物高温焙烧法氧瓶燃烧法紫外光分解法,81,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.1样品前处理净化样品,基体消除物理化学法SPE小柱阀切换技术,82,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.1样品前处理净化样品,基体消除物理化学法针对不同的基体成分,选用不同的化学沉淀剂去除(与被测物不干扰)如:电镀行业氯的测定,采用水合联氨草酸等还原沉淀法去除Cr(VI),83,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.1样品前处理净化样品,基体消除SPE小柱过滤：样品中有颗粒状物质基体消除：*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；重金属离子、有机大分子*去除样品中所包含的，有可能干扰目标离子测定的成分。高离子强度基体,84,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,0.22，0.45um滤膜去除颗粒状杂质C18预处理小柱、On-GuardRPP柱去除有机分子On-GuardH柱去除溶液中的金属离子On-GuardAg柱去除溶液中的Cl-离子主要测定高氯物质中的NO2-，NO3-等离子On-GuardBa柱去除溶液中的硫酸根,85,.,86,.,废液,浓缩柱,采样泵开始,淋洗液,至分离柱,冲洗采样管,阀切换技术(有机溶剂中的阴离子),87,.,水中阴阳离子测定的样品前处理,1.纯净水中阴离子测定-直接进样2.自来水地下水中阴离子的测定-0.45um滤膜过滤后直接进样分析3.地表水生活污水中阴离子测定-离心过滤后,用C18与0.45um滤膜过滤后进样分析4.工业废水-离心过滤后,用On-GuardH柱与0.45滤膜过滤进样,88,.,面粉中溴酸根的测定,面粉的提取：称取试样2g（精确至0.001g），置于100mL具塞锥形瓶中，准确加入25mL超纯水，室温超声振荡提取30min，离心6min，取上层清液，小柱净化，过0.45m滤膜，上机测定。面粉中含有很多蛋白质、氨基酸、脂肪、淀粉、添加剂及微量元素等物质，前处理采用小柱净化，可去除面粉中所含的大量有机物质，提高仪器灵敏度。面粉中Cl-含量非常高，远远大于BrO3-,是测定面粉中的BrO3-的主要干扰物质。采用AS19柱做分析，可大大提高Cl-和BrO3-的分离度，但是在Cl-超过100ppm的情况下，必须将OnGuardAg柱与H柱串联使用做前处理去除氯离子。,89,.,奶粉中亚硝酸根硝酸根的测定,用3%乙酸沉淀蛋白质,用1mol/LKOH分解脂肪等有机物.然后离心后通过C18预处理小柱预处理后,进样离子色谱进行离子色谱测定。,90,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.2离子色谱使用的水与试剂纯度尽可能高高纯水：电阻率17M、0.22mm滤膜过滤：JISK0557(Waterusedforindustrialwaterandwastewateranalysis，工业用水和废水分析用水)：淋洗液脱气（真空和搅动）试剂：尽可能使用优级纯：配标准的试剂应预先干燥,91,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.3淋洗液的配制与保存阴离子淋洗液的配制碳酸盐(AS4A,AS12A,AS14等）配100 x浓度的淋洗液作为储备液，使用时用高纯水稀释氢氧化钠(AS10,AS11，AS15，16等)配制50%(w/w)NaOH储备溶液.使用时用高纯水稀释,92,.,3.5离子色谱仪使用注意事项,3.5.3淋洗液的配制与保存阳离子淋洗液的配制甲烷磺酸(MSA)取一定浓度的MSA配成储备液(可以配制为1M的储备液)保存使用聚丙烯(PP)瓶，保存在暗处及4左右.（通常可以保存6个月）淋洗液要经常更换,93,.,3.5离子色谱仪使用注意