离子色谱培训剖析

1、一.离子色谱概述二.离子色谱仪结构及流程三.阴、阳离子分析系统四.方法原理及试剂配置五.操作规程及案例六.注意事项七.常见故障和排除方法目 录离子色谱 (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。狭义而言, 离子色谱法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。根据分离机理高效离子交换色谱(HPIC)离子对色谱(MPIC)离子排斥色谱(HPIEC)根据是否有抑制器抑制型离子色谱非抑制型离子色谱定义分类1.1.1.1.定义及分类定义及分类离子交换和离子色谱简

2、史，基于离子交换的的分析技术1850 土壤作为Mg2+，Ca2+和NH4+的离子交换剂 Thmson&Way1935 磺化和胺基化缩聚物（苯酚/甲醛） Adams,Holmes1942 磺化PS/DVB树脂阳离子交换剂 （曼哈顿计划） dAlelio1947 胺基化PS/DVB树脂阴离子交换剂 McBumey 1953 离子排斥色谱 Wheaton，Baumann 1957 大孔离子交换剂 Corte,Meyer,Kunin et al. 1959 基本理论 Helfferich1967-70 薄膜离子交换剂 Horvath,Kirkland1975 化学抑制电导检测离子交换色谱 Sm

3、all,Stevens,Baumann1979 非化学抑制电导检测 Gjerde,Fritz,Schmuckler1976-80 离子对色谱 Waters,Bidlingmeier, Horvath et al. 1.2.1.2.发展历史发展历史HSmall、TSStevens等共同发表的论文Novel Ion Exchange Chromatographic Method Using Conduct metric Detection为近代离子色谱开始的标志离子交换是用于分离阴离子和阳离子常见的典型分离方式。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

4、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。1.3.1.3.分离原理分离原理分离原理示图对于阴离子除可检测常规的F-、Cl-、NO2-、PO43-、Br-、NO3-、SO42-外；还可检测ClO2-、ClO3-、BrO3-、TeO42-、SeO32-、SeO42-、AsO42-、CO32-、HCO3-、C2O42-、Ac-等。对于阳离子除可分析检测常规的Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+外，还可一次进样同时分析检测甜菜碱、Li+、Na+、NH4+、

5、K+、氯化胆碱；分析检测有机物如一甲胺、二甲胺、三甲胺、季胺等离子；电导法直接进样检测过渡金属离子如Ni2+、Zn2+、Co2+、Mn2+、Cd2+、Fe2+、Fe3+等离子。对于多数样品不用预分离一次进样即可同时分离、检测，分析速度快，灵敏度高。 1.4.1.4.广泛应用广泛应用六种常规阳离子检测第四版环境监测分析方法7种阴离子检测目前，高效离子色谱（HPIC）分析技术已应用于环境监测、卫生防疫、药物、化工、冶金、地质、水文、农业、饲料、电子工业、电力、原子能、食品饮料、饮用水、科研教学等各个领域.1.4.1.4.广泛应用广泛应用GB/T5009.33-2010牛奶中亚硝酸根和硝酸根的检测G

6、B/T20188-2006小麦粉BrO3的检测GB/T5750-2006生活饮用水标准检测方法中消毒副产物及常规阴离子检测GB/T24800.13-2009化妆品亚硝酸盐的检测GB/T8076-2008混凝土外加剂中氯离子和硫酸根检测DL/T954-2005电厂锅炉水中痕量阴离子的检测饲料中胺类和氯化胆碱的检测电子产品中卤素的检测CIC-200型离子色谱仪是青岛盛瀚色谱技术有限公司近年来的研究成果,是在积累了我国多年离子色谱技术研究成果的基础上，推出的新一代产品。它采用离子交换的原理，借助薄壳型离子色谱柱快速分离多种离子，由串联在分离柱后的自再生抑制器除去淋洗液中的强电解质以扣除其本底电导，再

7、用电导检测器连续检测流出液的电导值，得到各种离子的色谱峰，达到分离、定性、定量分析一次完成的目的。 CIC-200型离子色谱仪具有两种检测模式：抑制电导检测阴离子分析模式直接电导检测阳离子分析模式应用不同类型色谱柱可分析多种阴阳离子。1.5.CIC-2001.5.CIC-200型离子色谱仪型离子色谱仪离子色谱结构流程图2.1.2.1.结构流程图结构流程图离子色谱结构流程图如图所示：记录分析液相输送进样系统分离系统抑制检测2.2.2.2.液相输送系统液相输送系统2.2.1.淋洗液贮瓶主要用于盛装存放淋洗液脉动小，多用双柱塞往复泵耐酸碱腐蚀，通常使用PEEK材料耐高压，30Mpa内可正常运行流量精

8、确，重复性在0.5%以内流速在0.01-5.00mL/min内可调使用非金属材质无离子溶出具有一定的耐压性能可方便安装空气过滤装置及外接惰气要求要求2.2.2.高压泵系统主要用于为整个分析系统提供动力2.3.2.3.进样系统进样系统2.3.1.手动进样系统手动进样系统主要构件是六通阀。在进样位置时(图A)，其作用是让样品进入定量环中，故此时的连接是：进样口定量环4 定量环1 废液口6，泵口2 色谱柱口3。当处于分析位时(如图B)，作用是将样品带入色谱柱中进行分析，故此时的连接是：进样口废液口5，泵口2 定量环口1 定量口4 色谱柱口3。六通进样阀的工作原理泵泵废液废液废液废液2.3.2.3.进

9、样系统进样系统2.3.2.自动进样系统自动进样系统，无需人工值守，方便快捷。HT300A自动进样器进样器操作界面样品托盘进样塔进样针进样瓶进样口区控制面板洗瓶SACA阴阳离子同时分析自动进样器CIC-200型离子色谱仪主机2.4.2.4.色谱仪主机示意图色谱仪主机示意图淋洗液 泵色谱柱检测器 输送分离 检测 记录进样阀抑制器检测池进样基线调零旋钮电源电流调节旋钮电导检测器自再生抑制器色谱柱触摸屏恒流泵单通道型离子色谱仪双通道型离子色谱仪双通道型离子色谱仪2.5.2.5.分离系统分离系统主要用于分离样品中的待测离子，是离子色谱的核心部件。通常包括：保护柱、分离柱根据分离原理不同可分为：阳离子色谱

10、柱阴离子色谱柱离子交换色谱离子交换色谱离子排斥色谱离子对色谱2.6.2.6.检测系统检测系统2.6.1.检测系统抑制器树脂型抑制器纤维抑制器微膜抑制器微膜加电解抑制器抑制器的发展自再生抑制器树脂型抑制器纤维抑制器微膜抑制器微膜加电解抑制器主要作用是降低背景电导，提高检测的灵敏度。2.6.2.6.检测系统检测系统2.6.2.检测系统电导检测器电导法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安培法：在特定的条件下可对某些化合物直接进行氧化还原反应积分安培（包括脉冲安培）紫外检测器紫外直接吸收或可见光光度法测定荧光检测器电化学检测器光化学检测器（电导检测器）电导检测器侧面图电导检测器外

11、观2.7.2.7.记录分析系统记录分析系统色谱工作站色谱工作站谱图信息记录谱峰积分处理定量方法选择标准曲线计算分析报告生成结果输出手动或自动进样器设置淋洗液发生装置设置传感器信息反馈仪器控制数据采集处理色谱工作站阳离子分析系统液相输送进样器阳离子色谱柱电导检测器色谱工作站阴离子分析系统液相输送进样器阴离子色谱柱抑制器电导检测器色谱工作站阳离子色谱柱电导检测器阴离子色谱柱抑制器电导检测器抑制电导检测法无机阴离子分析流程图直接电导检测法无机阳离子分析流程图3.1.3.1. 阳离子阳离子阳离子色谱柱阳离子色谱柱阳离子色谱柱中装填的是阳离子交换树脂，分为两种：强酸型阳离子交换树脂：为磺化的S-DVB共

12、聚物，其交换功能基为磺酸基；弱酸型阳离子交换树脂：功能基为羧基或磷基，基质为键合硅胶或S-DVB共聚物。下面以弱酸型阳离子交换树脂为例说明柱分离基本原理。 分析碱金属和NH4+时，所用的淋洗剂为毫摩尔级的H+，能提供H+的淋洗剂一般为酸（包括强酸和弱酸）。当样品注入后其中的阴离子在阳离子色谱柱中不保留，快速通过色谱柱，形成样品谱图的第一个峰溶剂峰。如果其总的电导值高于淋洗剂的背景电导值，则为正峰；反之则为负峰。3.051 Li3.998 Na4.577 NH46.265 K10.515 Mg14.296 Ca949698100102104106108110mV24681012141618min

13、溶剂峰阳离子色谱柱阳离子色谱柱样品中的阳离子（用C+表示）在色谱柱内与柱内离子交换树脂ResinPO3H+上的H+发生离子交换反应： ResinPO3H+C+ ResinPO3C+H+ 由于各个离子和树脂的亲和力不同，在淋洗液的不断流动下以先后顺序被洗脱出来，经过电导池，由于电导值的突然变化（突然降低），此信号被送至数据处理系统绘出谱图。根据保留时间进行定性分析，根据峰面积或峰高进行定量分析。阳离子色谱柱阳离子色谱柱CIC-200型离子色谱仪同时分析Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+和Ca2+的色谱图3.051 Li3.998 Na4.577 NH46.265 K10.515 Mg14.

14、296 Ca949698100102104106108110mV24681012141618min分析条件：1.色谱柱：美国Alltech阳离子色谱柱 2.淋洗液：3mM甲烷磺酸3.流速：1.4ml/min 4.样品环：100l5.检测器：直接电导法检测 6.样品(mg/L)： Li+：0.25 Na+：0.75 NH4+：0.75 K+：1.25 Mg2+：1 Ca2+：1 CIC-200型离子色谱仪根据Kohlrausch定律，在稀溶液中溶液的电导率是溶液中每个离子的电导率乘以它们各自的离子浓度之和，溶液的电导率直接与离子浓度成比例。简单地说：在整个溶液中每种离子的电导率对整个溶液的电导率

15、的贡献与其他离子无关。3.2.3.2.阳（阴）离子阳（阴）离子电导检测器电导检测器溶液至检测池电极 检测池在进行离子色谱分析时，经过色谱柱的流动相中含有淋洗液中的离子以及待测样品中的离子，进入电导池检测到峰信号，输出至工作站，得出谱图和分析结果。CIC-200型仪器采用性能优越的五极电导检测器，其原理如下图所示。在五极电导池中，震荡源所产生的工作电流通过电极1、4和取样电阻，电位电极2、3处于两电流电极之间，通过控制电流作用维持两电极间电位恒定并由于电位控制输入级输入阻抗很高，所以在电位电极上不发生极化和双电层电容的影响，在取样电阻上可以获得比例于电导池溶液电导的电压，经过放大后输入给工作站便

16、可得到色谱图。3.2.3.2.阳（阴）离子阳（阴）离子电导检测器电导检测器由于消除了电极极化和双电层电容对电导测量的影响，有效的提高了测量的信噪比和线性。3.3.3.3.阴离子阴离子阴离子色谱柱阴离子色谱柱色谱柱中装填的阴离子交换树脂：季铵化的S-DVB共聚物（一般用）键合硅胶系列的阴离子交换树脂样品中的各个阴离子A（代表F、Cl等）和柱内的阴离子交换树脂发生离子交换反应：Resin+HCO3+ A Resin+A + HCO3 阴离子色谱柱阴离子色谱柱1.282 F2.253 Cl2.857 NO24.442 Br5.163 NO37.657 H2PO410.763 SO4-160-8008

17、0160240320400480560640mV1234567891011121314minCIC-200型离子色谱仪同时分析F-、Cl- 、 NO2- 、 Br- 、 NO3- 、 H2PO4- 、 SO42-的色谱图 分析条件：1.色谱柱：NJ-SA-4A阴离子色谱柱 2.淋洗液：1.7mMNa2CO3/1.8mMNaHCO3 ，3.流速：2.0ml/min，4.样品环：100l5.检测器：抑制电导 6.样品(mg/L)： F-:2.5 Cl-：5 NO2-：10 Br-：10 NO3-：20 H2PO4-：30 SO42-：20 CIC-200型离子色谱仪在进行离子色谱分析时，经过色谱柱

18、的流动相中含有淋洗液中的离子以及待测样品中的离子，用电导检测器直接检测时，检测的是各种盐类的电导，待测的样品离子以盐的形式被检测，信号非常微弱，经常被淹没在很高的背景电导中。为消除高背景电导的影响，提高待测离子的电导响应值， Stevens提出了抑制器的构想。由于有了抑制器，才使离子色谱技术真正成为离子分析的有效手段。3.4.3.4.阴离子阴离子抑制器抑制器u淋洗液储槽中的淋洗液经过恒流泵和进样阀被送至分离柱，样品中的各个阴离子在分离柱中完成分离后进入抑制器。通过抑制器，使背景电导大大降低，而样品中的阴离子被转变成为相应的酸。因为H+离子的极限摩尔电导值最大，约为350，待测离子的电导值得到突

19、出，进入电导池检测到峰信号，输出至工作站，得出谱图和分析结果。3.4.3.4.阴离子阴离子抑制器原理抑制器原理原理示图NaOH , H2H+废液废液阳极检测器H+ + O2H2 + OH-H2OH2ONa+H+ + OH- H2OH+ + X- H2OH+, X- in H2O H2OH2OH2O, O2阳离子交换膜Na+, X-在 NaOH 淋洗液中阴极OH-淋洗液NaOH体系当直流电压施加于阴阳两极之间时，在电场的作用下：在阳极，水被氧化成H+和氧气；在阴极，水被还原成OH-和氢气。阳极： 3H2O 2H3O+1/2O2（气）+2e-阴极： 2H2O +2e- 2OH-+H2（气）3.4.

20、3.4.阴离子阴离子抑制器原理抑制器原理淋洗液Na2CO3/NaHCO3体系待测的Cl与Na+结合以盐的形式存在。NaCl总的电导值是126S（50S/cm Na+76S/cm Cl )。在抑制器中，盐经过离子交换后，待测离子Cl与H+结合变为HCl进入电导检测器，被测电导值为426S（350S/cm H+ +76S/cm Cl)，样品信号提高了3.4倍，Na+则进入废液。由于抑制的产物是弱电离物H2CO3，故背景电导的干扰就降低了。淋洗液Na2CO3/NaHCO3体系原理示图淋洗液阴离子抑制器色谱柱HF, HCI, H2SO4NaF, NaCl,Na2SO4废液H2O不经过抑制不经过抑制对离

21、子S时间S时间经过抑制经过抑制废液H2OH+Na+样品F、CI、SO42FSO42Cl-FSO42Cl-负极正极OH-3.4.3.4.阴离子阴离子抑制器的作用抑制器的作用抑制作用是通过弱酸和弱碱盐的离子交换中和作用达到的。简单地说，离子色谱中抑制器主要有三个功能：1、降低流动相的背景电导；2、增加待测离子的电导响应值；3、使样品中的“反离子”（测定阳离子时样品中的阴离子，测定阴离子时样品中的阳离子）进入废液。4.1.4.1.要求要求电导率1s/cm0.45m滤膜过滤（真空泵）（注意：完毕先将抽滤瓶塞拔下，再关闭真空泵电源，防止真空泵油倒吸）超声波脱气5-10min（有在线脱气装置的仪器可以不操

22、作脱气这一步）所使用器皿要专用，如：移液枪、容量瓶、移液管等所用试剂均为分析纯以上级别，最好为优级纯器皿试剂高纯水真空泵、抽滤瓶SHT-2型在线脱气装置4.2.4.2.流动相流动相脱气作用脱气作用流动相脱气作用1.防止泵内形成负压，导致泵吸不上溶液2.使输液泵的流量稳定，脉动减少3.基线稳定，信噪比增强，提高检测的性能4.保留时间及色谱峰重现性提高5.防止气泡引起的肩峰6.减小死体积7.保护色谱柱，防止填料的氧化脱气装置超声波机u方法原理：根据各阴（阳）离子的保留时间定性，峰面积（峰高）定量，测定阴（阳）离子的含量，并计算出样品中阴（阳）离子的浓度。4.3.4.3.方法原理方法原理u标准曲线的

23、绘制：根据待测样品的浓度配置适当浓度范围的校准系列溶液。按照从低浓度到高浓度的次序和离子色谱的分析条件，测定混合标准液的峰面积（峰高）。以各离子的测定浓度为横坐标，峰面积（或峰高）为纵坐标，绘制标准曲线，如右图所示。标准曲线图浓度峰面积4.3.1.标准曲线u样品测定：使用与绘制校准曲线相同的色谱条件，测定样品的峰面积（或峰高）。由样品校准曲线上查得相应浓度。u结果计算：样品中阴（阳）离子的质量浓度（C，mg/l），按照以下公式进行计算。C=M D式中：C分别表示被测某种阴（阳）离子的含量， mg/l；M由标准曲线上查得样品中被测某种阴（阳）离子的含量， mg/l；D样品稀释倍数。4.3.2.样

24、品4.4.4.4.标准标准样品配置样品配置以测定某样品中阴离子浓度为例：分别配制一系列浓度梯度的F- ，Cl-，NO3-，SO42- 的混合标准系列溶液。 1 2 3 4 5F- Cl-NO3-SO42-阴离子标准储备液 已知浓度的标样 阳离子淋洗液一般为甲烷磺酸、L-组氨酸、硝酸、草酸、酒石酸。0.15M甲烷磺酸的配制：取4.9 ml甲烷磺酸(98101%，密度为1.4801.486 g/ml)，定容至500 ml放于聚乙烯瓶中。 0.05M L-组氨酸的配制：取L-组氨酸3.8790 g，定容成500 ml，存储于聚乙烯瓶中。0.16M HNO3的配制：取5.6 ml6568% HNO3定

25、容至500 ml用聚乙烯瓶存储。阳离子淋洗储备液：草酸的浓度为0.20 M（12.60g定容至500 ml），存储于聚乙烯瓶中。阳离子淋洗使用液临用时配置。4.5.4.5.溶液的配置溶液的配置阳离子阳离子阳离子淋洗储备液：草酸的浓度为0.20 M（12.60g定容至500 ml），存储于聚乙烯瓶中。阳离子淋洗使用液临用时配置。阳离子标准样品储备液：可分别用其可溶性盐配制，下面以氯化物为例说明1mg/mL常见阳离子的配制方法。若用其它盐（如硫酸盐）应重新计算和称量。用l/l0000天平分别准确称取: NaCl：0.254lg，KCl：0.l907g，NH4Cl：0.2972g溶解，分别移入100

26、ml容量瓶中，用去离子水定容至100ml。分别为lmg/ml的阳离子Na+，NH4+，K+标准贮备液。分别移入聚乙烯瓶中，放入冰箱中贮存备用。阳离子Mg2+，Ca2+试剂多为不溶性盐，故在配制这两种溶液时，应加入一定量的4%盐酸来溶解，盐酸的量以刚能将盐溶解为宜。以 MgO和 CaCO3为例：分别准确称取MgO：0.1667g，CaCO3：0.2502g，加4%盐酸，待将盐溶解后，将其定容成100ml，即为储备液。（阳离子储备液一般不用国家标准试剂，因为标准试剂用浓酸配制，导致PH值太低不适用于色谱柱的分析）。阴离子淋洗液系统：Na2CO3 /NaHCO3体系要求相对低一些，是应用最广的淋洗液

27、。NaOH体系要求相对高一些， NaOH易吸收空气中的CO2，引起背景电导上升，基线上漂，保留时间慢慢前移，需加惰气保护。另一缺点是对固定相亲和力弱，对二价和多价阴离子的洗脱需用较高的浓度。4.6.4.6.溶液的配置溶液的配置阴离子阴离子阴离子淋洗储备液：Na2CO3的浓度为0.24 M（12.72g定容至500 ml）NaHCO3的浓度为0.30 M（12.60g定容至500 ml），均存储于聚乙烯瓶中。阳离子淋洗使用液临用时配置。阴离子淋洗储备液：Na2CO3的浓度为0.24 M（12.72g定容至500 ml）NaHCO3的浓度为0.30 M（12.60g定容至500 ml），均存储于聚

28、乙烯瓶中。阳离子淋洗使用液临用时配置。阴离子标准样品储备液：标准样品贮备液若有相应的标准物质可不必配制，若无标准物质则按如下方法配制。下面举例说明1 mg/mL七种常见阴离子的配制方法（可用相应的钾盐和钠盐来配制，若所用盐与下列中不符合，应重新计算和称量）：所有样品试剂中除NaNO2 和NaH2PO4外，应预先放入烘箱中于110烘干4小时后称取。7种标准样品贮备液用1/10000分析天平准确称取：氟化钠：0.2210g；氯化钾：0.2103g；亚硝酸钠：0.1500g； 磷酸二氢钠：0.1642g；溴化钾：0.1487g；硝酸：0.1371g；硫酸钠：0.1480g。溶解后分别移入100ml容

29、量瓶中，用去离子水定容至100ml，即分别为1mg/ml的F-，Cl-，NO2-，H2PO4-，Br-，NO3-，SO42-，移入聚乙烯瓶中，用冰箱中贮存备用。4.7.4.7.样品的预处理样品的预处理样品的预处理在色谱分析过程中是一个非常重要的环节，能有效的延长色谱柱的使用寿命，更好的发挥色谱仪的功能。过滤样品中除去颗粒物用0.45m 或0.22m 滤膜用高纯水冲洗滤膜 ，以减少沾污稀释待测物浓度较高时，应预先稀释降低干扰物的浓度去除干扰物预处理柱，超滤固相萃取液相萃取离心盐析在线柱处理过滤头、预处理柱、萃取柱4.7.14.7.1. .样品的预处理样品的预处理On Guard AgOn Gua

30、rd Ag ：Ag 型阳离子交换树脂除卤素On Guard HOn Guard H ：H 型阳离子交换树脂除阳离子On Guard AOn Guard A ：HCO3 型阴离子交换树脂除阴离子On Guard RPOn Guard RP ： 二乙烯基苯聚合物去除疏水性物质如表面活性剂On Guard POn Guard P ：聚乙烯吡硌烷酮聚合物去除苯酚、染料 On Guard BaOn Guard Ba ：Ba 型阳离子交换树脂去除硫酸根02468101214Retention time (min)010mS 处理前02468101214Retention time (min)010mS 处

31、理后1. F 2. Cl 3. NO2 4. Br 5. NO36. HPO4 7. SO4On Guard Ag 预处理柱 准备进样萃取萃取 4.7.24.7.2. .固相萃取固相萃取固相萃取：采用选择性吸附、选择性洗脱的方式对样品进行分离、净化，降低样品基质干扰，提高检测灵敏度，是一种包括液相和固相的萃取过程。较常用的方法是使液体样品溶液通过吸附剂，保留其中被测物质，再选用适当强度溶剂冲去杂质，然后用少量溶剂迅速洗脱被测物质，从而达到快速分离净化与浓缩的目的。也可选择性吸附干扰杂质，而让被测物质流出或同时吸附杂质和被测物质，再使用合适的溶剂选择性洗脱被测物质。5.15.1. .环境条件环境

32、条件实验室温度：应控制在15-30之间（最好配有空调）合适的温度能保证良好的保留时间相对湿度：低于85%有光洁平整的实验台电源电压：配有稳压电源和良好的接地线1.开启主机、电脑、进样器，预热10min。打开色谱工作站，设置“工作目录”。2.通淋洗液，选择好适当的量程档（一般为1-2档）（阳离子一般为5-6档）。启动泵，打开色谱工作站，等待基线走稳。3.通淋洗液待基线走稳后，停止走基线。4.打开进样器，设置好工作目录，进行进样分析，采集谱图。5.样品谱图采集完毕，点击“手动停止”按钮，更改谱图文件名，将谱图保存。6.所有样品谱图采集完毕后，继续通淋洗液至基线走稳，然后将色谱柱取下密封保存。7.停

33、泵，关电流，（阳离子无电流），将滤头放于去离子水中，启动泵。通水30min后停泵，关主机。将谱图进行处理，计算，生成打印报告，打印，存盘。8.关闭电脑，切断电源，离开实验室。5.2.5.2.操作流程操作流程5.3.5.3.自动进样器自动进样器1.打开SACA阴阳离子同时自动分析系统软件（图a）。输入名称和密码，出现初始窗口图c。2.点击文件打开，出现图e所示的窗口，打开所选择的方法文件，界面如图f所示。abcdef3.方法文件打开后，在各个校正点放入样品瓶（0区、图g），点击自动调零（图h），自动进样器自动进行各个校正位置的零点校准，自动调零结束后，保存工作台。4.将要测定的样品放入样品盘上，

34、选择要进样的样品位置，然后点击运行，图k所示。这时开始自动进样。进样器每进一针样品都将Start信号通过工作站的启动线传送给程序，程序于是开始采集谱图。hikgj图j为进样器正在进行校准。5.4.5.4.色谱工作站色谱工作站1.打开HW-2000色谱工作站软件。输入名称和密码，出现窗口图b。2.在“文件”菜单内选择“打开”命令，新建一文件夹，并根据需要重新命名，图c所示。3.在“文件”菜单内选择“新建”命令，程序将打开一新的谱图窗口，并寻找打开名为“默认模板.tab”的文件。或“文件”菜单下 选择“引进模板”，如图d所示。abcd4.选择菜单“视图/选项”，单击“保存时的特定目录”按钮（图e）

35、，在弹出的目录中选择刚才新建文件夹作为以后谱图文件保存的位置（图g）。5.选择要采集的谱图来自哪一个信号通道（A：阴离子或B：阳离子）。或在“谱图参数表”的“信号通道”里选择要采集的谱图来自哪一个通道（图h）。efgh6.选择“操作”菜单中的“谱图采集”命令，这时谱图窗口谱图区内开始有谱图走动，或点击谱图采集快捷按钮（图j）。如果要调节谱图在横向和纵向上的缩放，可分别调节“满屏时间”、“满屏量程”两个谱图显示参数（图i）。7.待所有的峰都出完后，选择“操作”菜单中的“手动终止”命令，以终止程序对谱图的采集（图k）。当谱图采集时间到达“谱图参数表”中的“采集时间”参数所设置的值时，程序会自动结束

36、谱图的采集。8.保存所采集的谱图。手动终止谱图采集ijku进样器运行后，谱图自动进行采集。第一步谱图处理部分谱图参数表谱图处理表第二步定量计算部分定量组份表定量方法表定量结果表5.5.5.5.谱图操作流程谱图操作流程1.观察谱图的处理情况，如果某一峰被程序检测到，程序则在峰顶处标出时间，并且用绿色短线标出峰的起点或重叠峰间的谷点、用红色短线标出峰的终点，否则说明程序未检测出此峰（图a）。2.如果对程序实时处理谱图的结果不满意（例如有的峰未检测出到或峰的起落点判断不准确、或者检测出太多的小杂峰），可以调整“谱图参数表”中“起始峰宽水平”参数和“最小峰面积”（图b），然后单击“操作”菜单中的“再处

37、理”命令，让程序按照新的参数重新处理一遍谱图数据。出峰时间ab5.6.5.6.谱图处理部分谱图处理部分3.若在调节这些参数之后谱图中仍有个别地方无法被准备处理，可在需要特别处理地方的稍前面一些单击一下鼠标左键，这时“手动处理工具条”上的一行黑色图标按钮被激活（图c、图d）。c点击其中某个（如禁止判峰、峰分离），这时可以看到程序自动在“谱图处理表”中添加了一行记录，并对谱图做了相应的处理（图e）。de5.6.5.6.谱图处理部分谱图处理部分u禁止判峰（删除起点和谷点）（图f）可以强迫程序禁止检测谱图中的某一段信号峰。被禁止判断的信号峰的顶部将不再标出保留时间，底部也不再标出起落点标记及灰色的基线

38、。u合并峰（删除谷点和终点）（图g）当相邻的几个峰是几个性质十分接近的组份（如同分异构体）所对应的峰，我们希望将这几个峰合并作为一种组份在处理，这时就需要“合并峰”。谱图处理方案的含义及用法：谱图处理方案的含义及用法：fg5.6.5.6.谱图处理部分谱图处理部分u峰分离（谷点改终点）作用是将相邻两峰判做互不重叠的峰，因而这两个峰的基线分别为各自的起点到终点的连线（图h）。u峰重叠（终点改谷点）作用和峰分离正好相反，可强迫程序将相邻两峰判做互相重叠的峰，从而分享一条共同的基线，并通过两峰间的谷点用垂线对两峰进行分割（图i）。5.6.5.6.谱图处理部分谱图处理部分hi峰分离u此峰拖尾（其后的重叠

39、峰作切线分割）程序对于谱图中相邻的重叠峰采用垂线分割，但对大的拖尾峰上的小峰而言，实际应进行切线分割才合理（图j）。u此峰前伸（其前的重叠峰作切线分割）此方案可对前伸峰上升沿上的骑峰进行切线分割（图k）。u默认处理（图l）由程序自动处理谱图。在达到一定条件下，对重叠峰中高峰后面的矮峰会自动做拖尾峰式的切线分割。5.6.5.6.谱图处理部分谱图处理部分jklu手工添加峰（图m）点击此图标按钮后，鼠标指针下方多一“+”号，此时可移动鼠标在谱图中完全未被程序检测出的峰的起、落点间画一段直线，程序将以此直线作为基线检测出一个独立峰。u手工取消/恢复峰（图n）点击此图标按钮后，鼠标指针下方多一“0”字，

40、此时可移动鼠标在谱图中已检出峰的范围内点击一下，此峰即被强行取消。5.6.5.6.谱图处理部分谱图处理部分nm手工添加峰手工添加峰手工取消/恢复峰1.按照谱图处理操作步骤所述，采集并处理某一已知浓度的标样的谱图。2.在谱图中用鼠标选择“定量组份表”下的“自动填全部峰套峰时间”命令，这时程序自动在“定量组份表”时间一栏中填写了套峰时间（图a）。标准样品的谱图：标准样品的谱图：定量组份5.7.5.7.定量计算部分定量计算部分可根据已知组分的浓度计算这些这些组份的校正因子，或结合其他浓度标样的处理结果回归这几个组份的标准曲线。a3.在“定量组份表”中为各组份填上它们在这个标样中的已知浓度（图b），然

41、后在“定量方法表”中选择“计算校正因子”（图c），并选择“操作”菜单中的“定量计算”命令，这时程序就将“定量组份表”中所有组份的浓度和程序测得的峰面积和峰高数据填入了“定量结果表”中（计算出来的校正因子不用理会）。4.对一系列不同浓度的标样分别重复上述步骤（图d）。5.7.5.7.定量计算部分定量计算部分bcd5.打开上述一系列浓度标样生成的谱图文件，单击“定量结果表”下，右边的“当前表存档”按钮（图e），这时由这个浓度标样所获得的各组份“浓度”与“峰面积”或“峰高”的关系数据就保存在一块临时储存区了（图f）。重复此步，将标样中各个谱图窗口的定量结果都“当前表存档”，结果如图g所示。5.7.5

42、.7.定量计算部分定量计算部分efg6.在任一标样窗口的“定量方法表”中，单击工作曲线组合框中的“用档计算”按钮（图h），这时程序将根据已存入“档”中的全部数据计算出各组份的工作曲线。7.在“定量方法表”中，观察计算出的各组份的工作曲线。在“工作曲线”组合框中选择要显示的某一组份的工作曲线，然后单击“显示”按钮，这时程序弹出窗口就显示所选组份的工作曲线（图i）。5.7.5.7.定量计算部分定量计算部分hi用已有的校正因子或标准曲线计算相应组份的浓度。1.按照谱图处理操作步骤所述，采集并处理待测样品的谱图。2.谱图窗口中“定量方法表”里应含有计算待测组份的工作曲线。3.在“定量方法表”中选择“多

43、点校正”（图j）。4.选择“定量计算”按钮，程序随即将计算结果填入“定量结果表”中（图k）。5.7.5.7.定量计算部分定量计算部分待测样品的谱图：待测样品的谱图：jk分析报告的生成是谱图处理的最后一步。在“工具”菜单的“选项”命令中，根据实际需要设置“打印”选项，以确定分析报告中各部分的内容，或点击“打印报告”快捷键（图l所示）。某一定浓度标准曲线，生成报告如窗口图m所示。5.8.5.8.分析报告的生成分析报告的生成ml1.268 F2.719 CL10.086 NO313.554 SO4-5051015202530354045mV123456789101112131415min1.256

44、F2.714 CL9.834 NO313.449 SO4-100102030405060708090mV123456789101112131415min1.253 F2.712 CL9.431 NO313.376 SO4-20020406080100120140160180mV123456789101112131415min1.254 F2.711 CL9.202 NO313.278 SO4-20020406080100120140160180mV123456789101112131415min1.254 F2.703 CL8.868 NO313.289 SO4-400408012016020

45、0240280320360mV123456789101112131415min检测离子的浓度与峰面积成正比，所以通常以峰面积为定量依据。混合标样的配置见第四章，4.4标样的配置。图示为标线谱图报告。5.9.5.9.某样品的定量分析某样品的定量分析abcde1.423 F2.811 CL9.082 NO313.618 SO4-4004080120160200240280320360mV123456789101112131415min某样品中阴离子F- ，Cl-，NO3-，SO42- 的浓度5.9.5.9.某样品的定量分析某样品的定量分析abcd图a图d，为第四章，4.6标样经分析后，F- ，Cl

46、-，NO3-，SO42- 各个组份的工作曲线。e6.1.6.1. 整机整机环境条件：如温度、湿度、稳压电源等要符合要求仪器在使用过程中，应避免气泡进入流路系统，否则将造成仪器基线不稳。在安装色谱柱时，应按照色谱柱使用要求进行。仪器工作时应随时注意各流路接头处是否有泄漏，如出现泄漏可在停泵时将接头拧紧。电路：抑制器的两根电源线严禁短路，以防止将电路烧毁；电极正极（红色线）不能接触仪器外壳，以免电路短路。输出：仪器工作时输出的电压值 电导：通过电导池溶液的电导值 电流：附加在抑制器上的电流值 压力：仪器在正常工作状态下的实际压力值 流量：仪器工作时的实际流量值，此数值应与设定的流量值一致 触摸屏是

47、设定参数、控制仪器的工具，分两个区域：左侧为工作状态：即工作时显示的参数右侧为设定值：依据具体使用条件，是可以进行手动调节的6.2.6.2.工作状态工作状态色谱仪显示界面量 程：仪器在工作时所采用的量程 阴离子分析一般采用1或2档； 阳离子分析 一般采用5或6档。 这主要根据实际情况来选择的，选的档与电导输出有关。 最高限压：设定的仪器最高工作压力。 如果实际压力高于此数值时则仪器自动停止工作，为了保护流路而设定。实际的工作压力往往达不到设定的最高工作压力，一般为25MPa。 最低限压：仪器工作状态防止流路发生泄露而设定此值，一般为 0 MPa。如果流路某一部分发生泄露，整体压力降低，低于设定

48、值时泵则停止工作。流 量：设定的仪器工作流量，要根据实际色谱柱的工作流量来设定。6 6.3.3. 设定值设定值阴、阳离子色谱柱要防止柱子干燥、藻类和菌类的滋生、有机物的污染、重金属离子的污染、腐殖质的污染。色谱柱填充料的不同，其保存方法也各异。一般而言，大多数阴离子色谱柱在碱性条件下保存，阳离子色谱柱在酸性条件下保存。色谱柱长时间不用时：通入一定量的阴（阳）离子淋洗液流动相，并将色谱柱取下，将两端堵头密封好保存，避免固定相干燥。6 6.4.4. 色谱柱色谱柱色谱柱的连接：样品中的各种离子的分离是在色谱柱中完成的。色谱柱连接到流路前先将泵开启，将流量设定到低于工作流量状态下，待流液稳定后，按色谱

49、柱上标识的流液方向连接到流路中，逐渐增加泵流量，直至达到规定流量。流液方向自动再生抑制器：（1）工作时抑制器是靠电解水产生的H+来抑制背景电导的，正常工作时两个废液管均有气泡排出，否则应检查抑制器的电源线是否连接（2）抑制器出口处不能堵塞，保证两个废液管正常流液，以防止将将淋洗液压至两边的电解液中造成重复性变差，严重的会造成抑制器漏液。（3）抑制器不能兼容大浓度的有机溶剂，在不通液相的条件下禁止开电流。（4）不用时至少一周通水一次，防止抑制器干燥破坏离子交换膜。6 6.5.5. 抑制抑制器器但是多数阳离子在碱性条件下容易形成沉淀（特别是过渡金属），故现在一般使用的是阴抑制器。抑制器阴抑制器阳抑

50、制器电导检测器是通过检测溶液电导，输出检测信号的工具。（1）因此为了保证实验结果的准确性，每次实验后需用去离子水将检测器冲洗干净，以防止淋洗液在检测器里形成结晶或腐蚀检测器。（2）进样完毕后要通水，待电导降低到20时，才可关闭系统，这个过程相当于冲洗检测器。6 6.6.6.电导检测器电导检测器6 6.7.7.色谱工作站色谱工作站工作站是采集信号和处理数据的工具。（1）在安装色谱工作站前，保证电脑上没有与工作站冲突的硬件。（2）为了让仪器的数据能传输到电脑，必须先开仪器后打开工作站，液相进入流路后，电脑才能正常采集信号。进样器界面谱图采集界面7 7.1.1. .电导高电导高（1）淋洗液基体中有高

51、电导物质若所用药品不纯，含有其他盐类，经过抑制器抑制后变为相应的高电导值的酸（如其中含有Cl-，被抑制成为相应的HCl）；或水处理不合格。解决方法：更换药品或将重新处理水。（2）色谱柱中吸附高电导的物质解决方法：是先用去离子水冲洗1015min，再用淋洗液冲洗1015min（不加抑制电流），再用去离子水冲洗；如此反复几次，必要时可用0.10.2 M Na2CO3溶液冲洗，再用去离子水冲洗，再用淋洗液平衡，一般可将电导降下。（3）电导池中有固体电解质结晶处理方法：将电导池取下，滴加一滴1：1硝酸，溶解后再用去离子水冲洗干净。（4）量程选择不对如进行阳离子分析时，因淋洗液背景电导过高，选择较低的量程档位，将显示过高的电导值。处理方法：重新选择量程即可。7 7.1.1. .电导高电导高（1）色谱柱入口处滤膜堵塞解决方法：将色谱柱取下并拧下柱头，小心取出其中的滤膜，放入1：1的硝酸中浸泡，超声波清洗30min后，色谱柱用去离子水冲洗后装上；或将色谱柱反接后冲洗。（注