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离子色谱仪根据分离方式不同的分类

2019-05-28

       离子色谱是液相色谱的一种,是分析离子的一种液相色谱方法。离子色谱法作为传统的分离分析方法,具有分析速度快、检测灵敏度高、选择性好,能同时分离多种离子并能将一些非离子物质转变成离子性物质进行测定等优点。绝大多数的有机和无机阴阳离子往往都是分析对象,在环境化工、食品化工、电子、生物医药及新材料等领域应用广泛。

  离子色谱仪依据分离方式的不同分为:离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。用于3种分离方式的柱填料的树脂骨架基本都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物,但树脂的离子交换功能基和容量各不相同。HPIC用低容量的离子交换树脂,HPIEC用高容量的树脂,MPIC用不含离子交换基团的多孔树脂。3种分离方式各基于不同分离机理。HPIC的分离机理主要是离子交换,HPIEC主要为离子排斥,而MPIC则是主要基于吸附和离子对的形成。
  (1)离子交换色谱
  离子交换色谱是较常用的离子色谱,主要用来分离亲水性阴、阳离子。它的分离机理是基于流动相中的溶质离子与离子交换树脂上带有相同电荷的可离解的离子之间进行的可逆性交换,由于离子交换树脂上不同的离子对交换剂具有不同的吸附选择性而逐渐被分离。
  (2)离子排斥色谱
  离子排斥色谱可用于糖类、醇类、醛类和氨基酸等有机物的分离,其较主要的用途是分离无机弱酸和有机酸。离子排斥色谱主要根据Donnon膜排斥效应,电离组分受排斥不被保留,而弱酸则有一定保留的原理,制成离子排斥色谱主要用于分离有机酸以及无机含氧酸根,如硼酸根碳酸根和硫酸根有机酸等。
  离子排斥色谱具有较大的分离柱((9mm×250mm),主要采用高交换容量的磺化H型阳离子交换树脂为填料以稀盐酸为淋洗液。离子排斥与离子交换色谱结合(HPIEC-HPIC),一次进样可将大量的强酸阴离子和弱酸阴离子分开。主要的检测方式是电导检测和紫外光度检测。电导检测与抑制器的结合,在选择性和灵敏度方面均优于其他的检测方法,如紫外检测器和折光指数检测器等。
  (3)离子对色谱
  离子对色谱(有时还称作流动相离子色谱)可用于分离的物质主要包括阴阳离子表面活性剂、大分子的脂肪羧酸、季铵化合物、芳香硫酸盐、烷基磺酸盐和芳香磺酸盐、可溶性的维生素、硫的各种含氧化合物、酚类和烷醇胺等。目前离子对色谱的机理还未完全弄清楚,仅处于理论假设阶段,现在提出的能够阐述离子对色谱保留机理的理论(或模式)主要有离子对形成理论、离子相互作用理论和动态离子交换理论。
  离子对色谱的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,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,用于阴离子分离的对离子是烷基胺类如氢氧化四丁基铵氢氧化十六烷基三甲烷等,用于阳离子分离的对离子是烷基磺酸类,如己烷磺酸钠,庚烷磺酸钠等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,此法主要用于疏水性阴离子以及金属络合物的分离,至于其分离机理则有3种不同的假说,反相离子对分配离子交换以及离子相互作用。

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