離子色譜儀的原理及應(yīng)用2

離子色譜儀的原理及應(yīng)用演示文稿現(xiàn)在是1頁\一共有29頁\編輯于星期日離子色譜儀的原理及應(yīng)用現(xiàn)在是2頁\一共有29頁\編輯于星期日第一節(jié)離子色譜法的基本原理現(xiàn)在是3頁\一共有29頁\編輯于星期日一.離子色譜法的發(fā)展歷史1975年，美國DowChemical公司的H.Small,T.S.Steven&W.C.Bauman首次提出抑制型離子色譜。1979年，美國

的J.S.Fritz提出非抑制型離子色譜。1998年，H.Small將電解淋洗液在線發(fā)生器和自動再生抑制器結(jié)合，使得IC只用水，不需用化學(xué)試劑。2003年，美國Dionex推出了商品儀器RFIC(ReagentFreeIonChromatography)?，F(xiàn)在是4頁\一共有29頁\編輯于星期日二.離子色譜法的特點(diǎn)：速度快、靈敏度高

不同的操作者都可得到好的重現(xiàn)性可單獨(dú)測定某種離子，也可同時測定多離子。不同價態(tài)離子也可檢測：

Fe3+&Fe2+,

Cr3+&Cr6+

，NO2-&NO3-…7種常見陰離子（F-、Cl-、Br-、NO3-、NO2-、SO42-、PO43-）6種常見陽離子（Li+

、Na+、K+

、NH4+

、Ca2+、Mg2+

）

分析時間小于10min,采用高效分離柱只需3min。當(dāng)進(jìn)樣量為50μL時，檢出限小于10μg/L。增加進(jìn)樣量或濃縮時，檢出限可達(dá)10-12g/L?，F(xiàn)在是5頁\一共有29頁\編輯于星期日三.離子色譜法的分析對象與應(yīng)用領(lǐng)域無機(jī)陰離子：鹵素及簡單陰離子、酸根、陽離子的配陰離子無機(jī)陽離子：堿金屬、堿土金屬、過渡金屬、稀土無素有機(jī)陰離子：有機(jī)酸、烷基硫酸、烷基磺酸、磷酸多聚磷酸有機(jī)陽離子：胺、醇胺、銨鹽、吡啶、生物堿天然有機(jī)物：糖、醇、酚、醛、維生素生物物質(zhì)：有機(jī)磷化合物、氨基酸、肽、核酸、核苷酸、蛋白質(zhì)、堿基、抗生素現(xiàn)在是6頁\一共有29頁\編輯于星期日

固定相：離子交換樹脂(陰離子型/陽離子型)

流動相：酸性或堿性水溶液基本原理：利用不同待測離子對固定相的離子交換能力的差別來實(shí)現(xiàn)分離。三.分離原理現(xiàn)在是7頁\一共有29頁\編輯于星期日

典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯苯交聯(lián)共聚而成，在基體上引入各種不同酸堿基團(tuán)作為可交換的離子基團(tuán)。

陽離子交換樹脂上具有與陽離子交換的基團(tuán),如—SO3-H+

，其中SO3-

和有機(jī)聚合物牢固結(jié)合形成固定部分，而H+是可流動的，能為其它陽離子所交換:

R—SO3-H++M+=R—SO3-

M++H+

陰離子交換：R—NR4+OH-

+X-

=R—NR4+X-+OH-現(xiàn)在是8頁\一共有29頁\編輯于星期日Na+、Ca2+:誰先被洗出？為什么？現(xiàn)在是9頁\一共有29頁\編輯于星期日組分與離子交換劑之間親和力的大小與離子半徑、電荷、存在形式等有關(guān)。親和力大，保留時間長：

對陽離子，滯留順序?yàn)椋?/p>

Fe3+,Ba2+,Pb2+,Sr2+,Ca2+,Ni2+,Cd2+,Cu2+,Co2+,Zn2+,Mg2+,UO22+,Tl+,Ag+,Cs+,Rb+,

K+,NH4+,Na+,H+,Li+

對陰離子，滯留順序?yàn)椋簷幟仕岣?SO42-,C2O42-,I-,HSO4-,NO3-,CrO42-,Br

-,SCN-,Cl-,HCOO-,CH3COO-,OH-,F-

現(xiàn)在是10頁\一共有29頁\編輯于星期日分離陽離子02468101214Retentiontime(min)01234Na+NH4+K+Mg2+Ca2+μS現(xiàn)在是11頁\一共有29頁\編輯于星期日分離陰離子0246810121416Retentiontime(min)08mSF-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-現(xiàn)在是12頁\一共有29頁\編輯于星期日第二節(jié)離子色譜儀的組成現(xiàn)在是13頁\一共有29頁\編輯于星期日離子色譜構(gòu)造淋洗液瓶Pump保護(hù)柱分析柱抑制柱

電導(dǎo)池色譜工作站淋洗液輸送分離檢測數(shù)據(jù)采集和儀器控制進(jìn)樣

現(xiàn)在是14頁\一共有29頁\編輯于星期日

流路中為高壓力工作狀態(tài)，通常使用耐高壓的六通閥進(jìn)樣裝置：一.進(jìn)樣系統(tǒng)現(xiàn)在是15頁\一共有29頁\編輯于星期日二.

分離系統(tǒng)現(xiàn)在是16頁\一共有29頁\編輯于星期日三.檢測系統(tǒng)：

電導(dǎo)檢測器檢測具有電導(dǎo)性化合物的通用型檢測器離子色譜最常用的檢測器紫外－可見光度檢測器紫外直接吸收或可見光光度法測定選擇性強(qiáng)熒光法檢測器現(xiàn)在是17頁\一共有29頁\編輯于星期日電導(dǎo)檢測器

測定溶液流過電導(dǎo)池時的電導(dǎo)率

可檢測大部分離子型化合物溶液的電導(dǎo)率與其濃度成正比。G=1/R=KC現(xiàn)在是18頁\一共有29頁\編輯于星期日摩爾電導(dǎo)率:溶液總電導(dǎo)＝λ＋＋λ－

（unit：μS

/

mol）

陽離子

陰離子

Ｈ＋Ｌｉ＋

Ｎａ＋Ｋ＋ＮＨ４＋Ｍｇ２＋Ｃａ

２＋３５０３９

５０７４７３５３６０ＯＨ－Ｆ－Ｃｌ－Ｂｒ－ＮＯ３－ＰＯ４３－ＳＯ４２－１９８５５

７６７８７１８０８０λ＋λ－現(xiàn)在是19頁\一共有29頁\編輯于星期日非抑制型離子色譜儀（單柱型）

抑制型離子色譜儀（雙柱型）離子色譜儀四.抑制柱的原理現(xiàn)在是20頁\一共有29頁\編輯于星期日非抑制型離子色譜儀淋洗液瓶Pump保護(hù)柱分析柱抑制柱電導(dǎo)池色譜工作站淋洗液輸送離子交換分離電導(dǎo)檢測數(shù)據(jù)采集和儀器控制樣品注射抑制型離子色譜儀現(xiàn)在是21頁\一共有29頁\編輯于星期日1.單柱離子色譜法★直接用電導(dǎo)檢測器檢測。★淋洗液：低濃度,低電導(dǎo)率的弱電解質(zhì)(有機(jī)弱酸或有機(jī)弱堿）。苯甲酸，檸檬酸——

能否用強(qiáng)電解質(zhì)的淋洗液？C、本底。

單柱離子色譜法比雙柱離子色譜法靈敏度低,但儀器操作方便,對泵和檢測器的腐蝕性弱,所以應(yīng)用較廣。現(xiàn)在是22頁\一共有29頁\編輯于星期日2.雙柱離子色譜法

離子色譜通用的檢測器是電導(dǎo)檢測器,淋洗液為強(qiáng)電解質(zhì)的酸堿溶液時，由于淋洗液的電導(dǎo)本底值高,而被測物的濃度又大大小于流動相電解質(zhì)的濃度,這樣就難以測量由于樣品離子的存在而產(chǎn)生微弱電導(dǎo)的變化。？

現(xiàn)在是23頁\一共有29頁\編輯于星期日抑制柱的原理

BackGround：Na2CO3

(700μS)NaF,NaCl,NaNO3Na2HPO4,Na2SO4～～RetentiontimeConductivityNaFNaClNaNO3Na2HPO4Na2SO4BackGround：

Na2CO3

(700μS)～～RetentiontimeConductivityHFHClHNO3H3PO4H2SO4RetentiontimeBackGround：

H2CO3

(15μS)Conductivity

抑制柱（H+型陽離子交換柱）

分離X-,

Na2CO3

淋洗R-

H++Na+→R-Na+

+H+H++CO32-→H2CO3陰離子交換柱現(xiàn)在是24頁\一共有29頁\編輯于星期日摩爾電導(dǎo)率:溶液總電導(dǎo)＝λ＋＋λ－

（unit：μS

/

mol）

陽離子

陰離子

Ｈ＋Ｌｉ＋

Ｎａ＋Ｋ＋ＮＨ４＋Ｍｇ２＋Ｃａ

２＋３５０３９

５０７４７３５３６０ＯＨ－Ｆ－Ｃｌ－Ｂｒ－ＮＯ３－ＰＯ４３－ＳＯ４２－１９８５５

７６７８７１８０８０λ＋λ－現(xiàn)在是25頁\一共有29頁\編輯于星期日NaOH,H2H+廢液廢液陽極檢測器H+

+O2H2

+OH-H2OH2ONa+H+

+OH-H2OH+,

X-H+,

X-

inH2O

H2OH2OH2O,O2陽離子交換膜Na+,

X-

在

NaOH

淋洗液中陰極用NaHCO3-Na2CO3為淋洗液時？電滲析離子膜抑制器現(xiàn)在是26頁\一共有29頁\編輯于星期日抑制柱(器）的作用：◆

提高待測離子的電導(dǎo)率：

Na+,

Cl-

H+,

Cl-

提高靈敏度◆

降低淋洗液的背景電導(dǎo):

Na+,

CO32-

H2CO3

降低本底電導(dǎo)Na+,

OH-

H2O現(xiàn)在是27頁\一共有29頁\編輯于星期日第三節(jié)離子色譜法的應(yīng)用現(xiàn)在是28頁\一共有29頁\編輯于星期日電力冷卻水/HPW鍋爐蒸汽中的雜質(zhì)食品/飲料酒/飲料/糖果飲料中有機(jī)酸造紙/紙漿

紙漿液?處理水

紙張和液體中的離子農(nóng)業(yè)肥料/土壤/植物/等土壤中離子醫(yī)學(xué)血液/尿尿中草酸化妝品化妝品/清潔劑/洗發(fā)液化妝品液體中的陰離子制藥化學(xué)/液體化學(xué)品中的重金屬一.應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域環(huán)境/污染

雨水/河水/大氣/污水雨水中離子城市用水自來水/水源自來水中消毒副產(chǎn)物樣品應(yīng)用化學(xué)品