儀器分析47-離子色譜法課件

第四章

高效液相色譜法和超臨界流體色譜法4.7.1

離子色譜法的基本原理與特點4.7.2離子色譜流程與裝置類型4.7.3

離子色譜法的應用第七節(jié)

離子色譜法Ionchromatograph,ICHighperformanceliquidchromatographyandSupercriticalfluidchromatography

2022/12/22第四章

高效液相色譜法和超臨界流體色譜法4.7.1離子色譜離子色譜儀2022/12/22離子色譜儀2022/12/194.7.1

離子色譜法的基本原理與特點(Ionchromatography，簡稱IC)以無機特別是無機陰離子混合物為主要分析對象，在20世紀70年代出現(xiàn)、80年代迅速發(fā)展。

傳統(tǒng)離子交換色譜存在著兩個難于解決的問題：(1)需要高濃度淋洗液洗脫且洗脫時間很長；(2)洗脫后的組分缺乏靈敏、快速的在線檢測方法。（動畫）2022/12/224.7.1離子色譜法的基本原理與特點(Ionchroma1.離子色譜法原理離子交換原理。與傳統(tǒng)離子交換的不同點：采用交換容量非常低的特制離子交換樹脂為固定相；細顆粒柱填料，采用高壓輸液泵，高柱效；低濃度淋洗液或本底電導抑制（在分離柱后，采用抑制柱來消除淋洗液的高本底電導）；在線電導檢測器，對離子高靈敏；快速分離分析微量無機離子混合物；各種抑制裝置及無抑制方法的出現(xiàn)，發(fā)展迅速。2022/12/221.離子色譜法原理離子交換原理。采用交換容量非常低的特制離子2.離子色譜具有以下優(yōu)點（1）分析速度快

數(shù)分鐘內(nèi)完成一個試樣的分析。（2）分離能力高

在適宜的條件下，可使常見的各種陰離子混合物分離。例：使用雙柱法，在十幾分鐘內(nèi)可使七種陰離子完全分離。（3）分離混合陰離子的有效方法（4）耐腐蝕儀器流路采用全塑件，玻璃柱。2022/12/222.離子色譜具有以下優(yōu)點（1）分析速度快（2）分離能力高4.7.2

離子色譜流程與裝置類型抑制型：抑制柱型、連續(xù)抑制型。

分離柱中離子交換樹脂的交換容量通常在0.01～0.05mmol/g干樹脂。非抑制型:

當進一步降低分離柱中樹脂的交換容量(0.007～0.07mmol/g干樹脂)，使用低濃度、低解離度的有機弱酸及弱酸鹽作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸鹽等。檢測器可直接與分離柱相連，不需抑制柱。2022/12/224.7.2離子色譜流程與裝置類型抑制型：抑制柱型、連續(xù)抑2022/12/222022/12/19離子色譜連續(xù)抑制裝置圖2022/12/22離子色譜連續(xù)抑制裝置圖2022/12/19離子色譜連續(xù)抑制原理圖2022/12/22離子色譜連續(xù)抑制原理圖2022/12/194.7.3

離子色譜法的應用雙柱陰離子分析:

薄殼型陰離子交換樹脂分離柱(3mm×250mm)。流動相：0.003

mol·L-1NaHCO3/0.0024mol·L-1Na2CO3，流量138mL·h-1。七種陰離子在20分鐘內(nèi)基本上得到完全分離，各組分含量在3～50μg·g-1。2022/12/224.7.3離子色譜法的應用雙柱陰離子分析:單柱無抑制陰離子分析:

淋洗液通常采用pH4～9的有機酸鹽緩沖溶液。常用的如下。苯甲酸鹽水溶液：適用于分離一、二價陰離子，濃度為0.5～5×10-3mol·L-1；鄰苯二甲酸鹽水溶液：分離能力比苯甲酸鹽強，可用于二價陰離子及強保留離子的分離，調(diào)整pH為3～4，也可以分離乙酸、甲酸和琥珀酸等混合物；檸檬酸鹽水溶液：較強的淋洗液，電荷為3，可在分析強保留離子時使用。

2022/12/22單柱無抑制陰離子分析:淋洗液通常采用pH4～9的有機酸鹽緩雙柱陽離子分析１兩種基本的淋洗液0.005mol·.L-1HCl用于淋洗一價陽離子；0.0015mol·L-1HCl和0.0015mol·L-1間苯二胺混合溶液用于淋洗堿土金屬。分離效果分別如圖所示。2022/12/22雙柱陽離子分析１兩種基本的淋洗液2022/12/19單柱陽離子分析２：

分離堿金屬和氨離子時，淋洗液場采用2mmol·L-1

的鹽酸、硝酸及高氯酸等。堿土金屬的分離采用間苯二胺和乙二胺的硝酸鹽為淋洗液。使用含有配位劑的淋洗液可以大大提高分離的選擇性，如在乙二胺的硝酸鹽溶液中加入酒石酸根或羥基丁酸根，可分離過渡金屬離子。2022/12/22單柱陽離子分析２：分離堿金屬和氨離子時，淋洗液場采用2m有機酸分析：離子排斥分離機理

分離柱中裝填強酸性離子交換樹脂，樹脂上的磺酸基電離出氫離子后帶有負電荷，對被分離的有機酸陰離子產(chǎn)生排斥作用，排斥力的大小與有機酸電荷、分子結(jié)構(gòu)和大小有關(guān)。

2022/12/22有機酸分析：離子排斥分離機理分離柱中裝填強酸性離子交換請選擇內(nèi)容結(jié)束4.1

高效液相色譜法的特性

4.2

高效液相色譜儀

4.3

液相色譜的固定相與流動相

4.4

液相色譜中的主要分離類型

4.5

液相色譜分析條件的選擇

4.6

高效液相色譜法的應用

4.7

離子色譜法

4.8

超臨界流體色譜2022/12/22請選擇內(nèi)容結(jié)束4.1高效液相色譜法的特性2022/12/1第四章

高效液相色譜法和超臨界流體色譜法4.7.1

離子色譜法的基本原理與特點4.7.2離子色譜流程與裝置類型4.7.3

離子色譜法的應用第七節(jié)

離子色譜法Ionchromatograph,ICHighperformanceliquidchromatographyandSupercriticalfluidchromatography

2022/12/22第四章

高效液相色譜法和超臨界流體色譜法4.7.1離子色譜離子色譜儀2022/12/22離子色譜儀2022/12/194.7.1

離子色譜法的基本原理與特點(Ionchromatography，簡稱IC)以無機特別是無機陰離子混合物為主要分析對象，在20世紀70年代出現(xiàn)、80年代迅速發(fā)展。

傳統(tǒng)離子交換色譜存在著兩個難于解決的問題：(1)需要高濃度淋洗液洗脫且洗脫時間很長；(2)洗脫后的組分缺乏靈敏、快速的在線檢測方法。（動畫）2022/12/224.7.1離子色譜法的基本原理與特點(Ionchroma1.離子色譜法原理離子交換原理。與傳統(tǒng)離子交換的不同點：采用交換容量非常低的特制離子交換樹脂為固定相；細顆粒柱填料，采用高壓輸液泵，高柱效；低濃度淋洗液或本底電導抑制（在分離柱后，采用抑制柱來消除淋洗液的高本底電導）；在線電導檢測器，對離子高靈敏；快速分離分析微量無機離子混合物；各種抑制裝置及無抑制方法的出現(xiàn)，發(fā)展迅速。2022/12/221.離子色譜法原理離子交換原理。采用交換容量非常低的特制離子2.離子色譜具有以下優(yōu)點（1）分析速度快

數(shù)分鐘內(nèi)完成一個試樣的分析。（2）分離能力高

在適宜的條件下，可使常見的各種陰離子混合物分離。例：使用雙柱法，在十幾分鐘內(nèi)可使七種陰離子完全分離。（3）分離混合陰離子的有效方法（4）耐腐蝕儀器流路采用全塑件，玻璃柱。2022/12/222.離子色譜具有以下優(yōu)點（1）分析速度快（2）分離能力高4.7.2

離子色譜流程與裝置類型抑制型：抑制柱型、連續(xù)抑制型。

分離柱中離子交換樹脂的交換容量通常在0.01～0.05mmol/g干樹脂。非抑制型:

當進一步降低分離柱中樹脂的交換容量(0.007～0.07mmol/g干樹脂)，使用低濃度、低解離度的有機弱酸及弱酸鹽作淋洗液，如苯甲酸、苯甲酸鹽等。檢測器可直接與分離柱相連，不需抑制柱。2022/12/224.7.2離子色譜流程與裝置類型抑制型：抑制柱型、連續(xù)抑2022/12/222022/12/19離子色譜連續(xù)抑制裝置圖2022/12/22離子色譜連續(xù)抑制裝置圖2022/12/19離子色譜連續(xù)抑制原理圖2022/12/22離子色譜連續(xù)抑制原理圖2022/12/194.7.3

離子色譜法的應用雙柱陰離子分析:

薄殼型陰離子交換樹脂分離柱(3mm×250mm)。流動相：0.003

mol·L-1NaHCO3/0.0024mol·L-1Na2CO3，流量138mL·h-1。七種陰離子在20分鐘內(nèi)基本上得到完全分離，各組分含量在3～50μg·g-1。2022/12/224.7.3離子色譜法的應用雙柱陰離子分析:單柱無抑制陰離子分析:

淋洗液通常采用pH4～9的有機酸鹽緩沖溶液。常用的如下。苯甲酸鹽水溶液：適用于分離一、二價陰離子，濃度為0.5～5×10-3mol·L-1；鄰苯二甲酸鹽水溶液：分離能力比苯甲酸鹽強，可用于二價陰離子及強保留離子的分離，調(diào)整pH為3～4，也可以分離乙酸、甲酸和琥珀酸等混合物；檸檬酸鹽水溶液：較強的淋洗液，電荷為3，可在分析強保留離子時使用。

2022/12/22單柱無抑制陰離子分析:淋洗液通常采用pH4～9的有機酸鹽緩雙柱陽離子分析１兩種基本的淋洗液0.005mol·.L-1HCl用于淋洗一價陽離子；0.0015mol·L-1HCl和0.0015mol·L-1間苯二胺混合溶液用于淋洗堿土金屬。分離效果分別如圖所示。2022/12/22雙柱陽離子分析１兩種基本的淋洗液2022/12/19單柱陽離子分析２：

分離堿金屬和氨離子時，淋洗液場采用2mmol·L-1

的鹽酸、硝酸及高氯酸等。堿土金屬的分離采用間苯二胺和乙二胺的硝酸鹽為淋洗液。使用含有配位劑的淋洗液可以大大提高分離的選擇性，如在乙二胺的硝酸鹽溶液中加入酒石酸根或羥基丁酸根，可分離過渡金屬離子。2022/12/22單柱陽離子分析２：分離堿金屬和氨離子時，淋洗液場采用2m有機酸分析：離子排斥分離機理

分離柱中裝填強酸性離子交換樹脂，樹脂上的磺酸基電離出氫離子后帶有負電荷，對被分離的有機酸陰離子產(chǎn)生排斥作用，排斥力的大小與有機酸電荷、分子結(jié)構(gòu)和大小有關(guān)。

2022/12/22有機酸分析：離子排斥分離機理分離柱中裝填強酸性離子交換請選擇內(nèi)容結(jié)束