1、一、离子色谱基本原理什么是色谱什么是色谱 2 2指待分离的成份在固定相和流动相之间进行物理化学分离过指待分离的成份在固定相和流动相之间进行物理化学分离过程程，是一种，是一种用于分析的分离技术用于分析的分离技术。气相色谱(气固分离，流动相为载气)液相色谱(液固分离，流动相为液体)流动相流动相固定相固定相慢慢中等中等快快色谱分离色谱分离淋洗液淋洗液什么是离子色谱什么是离子色谱 4 4 利用色谱技术测定离子型物质的方法离子型物质:在水溶液中电离，具有 +或 电荷的元素阴离子：阴离子：F，2，Br，3，阳离子：阳离子：，Mg2 2 什么是离子什么是离子色谱色谱 5 5 1975 由H.Small 等人
2、.（Dow chemical)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（US Env.Protect Agency），ASTM（America Society for Testing and Materials），（International Organization for Standardization）离子色离子色谱能分析哪些物质？谱能分析哪些物质？无机阴离子：无机阴离子：卤素及简单阴离子、酸根阴离子、阳离子的配阴离子卤素及简单阴离子、酸根阴离子、阳离子的配阴离子无
3、机阳离子：碱金属、铵离子、碱土金属、过渡金属、稀土元素有机阴离子:有机酸、烷基硫酸、烷基磺酸、磷酸、多聚磷酸有机阳离子:胺、醇胺、铵盐、吡啶、生物碱、锍盐天然有机物:糖、醇、酚、醛、维生素生物物质:有机磷化合物、氨基酸、肽、核酸、核甙酸、蛋白质、碱基、抗生素阴阳离子、可转变成离子的物质、具有强极性的物质7阴离子 及 阳离子 的色谱分析IIIIIIIVVVIVIIVIIIHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaHfTaWReOsIrP
4、tAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcKu离子色离子色谱在哪些领域应用较多？谱在哪些领域应用较多？环境：大气成分（粉尘、颗粒物、雾、酸气）、酸雨、水质分析食品：污染成分、添加剂、固有成分、掺假、生产过程监控农业：农药、肥料、土壤、饲料、粮食、植物分析医学：血液、尿、输液成分、临床检查、人体微量元素分析生物：蛋白质分离纯化、制药：植物药材、矿物药成分、制剂成分分析材料：金属材料、半导体材料、表面处理、超纯水分析工业：原料分析、产品质量控制、电解电镀液解析、造纸化工：原料和产品分析、反应过程监控日化：化妆品、洗涤剂、清洁剂、原料和产品成分分析离子色谱几乎可以用于所有学科领域离子色谱是分离离
5、子型成份的所有色谱方法的统称。常见的分离机制有:离子交换色谱离子对色谱离子排斥色谱离子交换色谱是离子色谱中最重要的分离方式。离子离子色谱色谱的分离机制的分离机制 9 9离子交换离子交换色谱色谱的分离机制的分离机制就固定相而言.阳离子需要阳离子交换基团.阴离子需要阴离子交换基团固定相结构固定相结构:1010苯乙烯苯乙烯二乙烯基苯二乙烯基苯苯乙烯苯乙烯-二乙烯基苯树脂二乙烯基苯树脂阳离子交换基团阳离子交换基团阴离子交换基团阴离子交换基团固定相由3部分组成:l 乳胶物质或 树脂载体 l 间隔基l 承载离子交换的基团 1111材料:苯乙烯/二乙烯基苯 聚甲基丙烯酸酯 硅酸盐/硅胶 羟乙基甲基丙烯酸酯(
6、HEMA)阴离子交换剂:季胺功能团 碱性胺基 羟基碱性季胺盐 丙烯酸基碱性季胺盐 交联方式阳离子交换剂:磺酸基 羧酸盐间隔基:烷基链离子交换离子交换色谱色谱的分离机制的分离机制流动相解吸和运载样品.水相洗脱液:阴离子阴离子(I)(I)l 邻苯二甲酸邻苯二甲酸l 邻羟基苯甲酸（水杨酸）邻羟基苯甲酸（水杨酸）l p-p-羟基苯甲酸羟基苯甲酸l 苯甲酸苯甲酸l 硼酸盐硼酸盐l 硼酸盐硼酸盐 /乙酸盐乙酸盐l 氢氧化钾氢氧化钾.阴离子阴离子(II)(II)l 碳酸盐碳酸盐 /碳酸氢盐碳酸氢盐l 氢氧化钾氢氧化钾l 硼酸盐硼酸盐阳离子阳离子(I)(I)l 硝酸硝酸l 酒石酸酒石酸l 酒石酸酒石酸 /吡啶
7、二羧酸吡啶二羧酸 l 酒石酸酒石酸 /柠檬酸柠檬酸l 磷酸二磷酸二 氢钾氢钾l 草酸草酸 /乙二胺乙二胺 /丙酮丙酮.1212离子离子色谱色谱的分离机制的分离机制固定相和流动相竞争待测组份 阳离子分离机理 1313离子离子色谱色谱的分离机制的分离机制阳离子 色谱实例 淋洗液:2.0 mmolHNO3 分离柱:Metrosep C4-150 1414离子离子色谱色谱的分离机制的分离机制固定相和流动相竞争待测组份 阴离子 分离机理 1515离子离子色谱色谱的分离机制的分离机制阴离子色谱 淋洗液:Na2CO3/NaHCO3(3.2/1.0 mmol/L)分离柱:Metrosep A Supp5-15
8、0 1616离子交换离子交换色谱色谱的分离机制的分离机制阳离子阳离子与固定相上碱性离子交换位与固定相上碱性离子交换位 置发生反应。置发生反应。依据键合强度依据键合强度(离子交换平衡常数离子交换平衡常数)，阳离子阳离子在洗脱液中的质子之前或之在洗脱液中的质子之前或之后洗脱出来。后洗脱出来。1717阴离子阴离子与固定相上酸性离子交换位与固定相上酸性离子交换位 置发生反应。置发生反应。依据键合强度依据键合强度(离子交换平衡常数离子交换平衡常数)，阴阴离子离子在洗脱液中的碳酸盐之前或之在洗脱液中的碳酸盐之前或之后洗脱出来。后洗脱出来。阳离子阳离子或或阴离子阴离子的离子交换常数不同，其相应的保留时间不同
9、。从而使的离子交换常数不同，其相应的保留时间不同。从而使“化化学学性性质相似质相似”的成份得以分离。的成份得以分离。离子离子色谱色谱的分离机制的分离机制离子排斥法分离机理离子排斥法分离机理 Donnan membraneDonnan membrane （）（）（）固定相固定相 流动相流动相1.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2.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。3.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离子排斥法分离机理离子排斥法分离机理离子排斥法分离有机酸 Metrosep O
10、rganic Acids,MSM1 Lactate1.02 Formate1.03 Acetate1.04 Propionate1.05 Butyrate1.06 Isobutyrate1.07 Valerate1.08 Isovalerate1.0ppmH2SO4;0.5 mmol/L;MSM LiCl流动相流动相 TBAOHTBAOHACNACNH H2 2O O样品样品Y Y+X X-固定相固定相 TBATBA+OHOH-Y Y+X X-Y Y+X X-(TBA(TBA+X X-)(TBA(TBA+X X-)(TBA(TBA+X X-)(TBA(TBA+X X-)TBATBA+OHOH-
11、ACNACN ACNACN ACNACN ACNACN ACNACN ACNACN ACNACN TBATBA+OHOH-TBATBA+OHOH-反相离子对分离机理反相离子对分离机理 Y Y+OHOH-1.生成离子对待测离子与离子对试剂生成中性“离子对”分布固定相与流动相之间，其分离类似传统的反相分离2.动态离子交换离子对试剂的疏水部分吸附于固定相形成动态的离子交换表面，其分离机理类似于离子交换。3.离子间相互作用除包括以上两种分离机理和固定相表面双电层结构的分离机理。反相离子对分离机理反相离子对分离机理离子对色谱分离自来水中络合剂Prontosil 120-5-C18-AQ1NTA0.482
12、EDTA0.503DTPA0.98ppmspiked samplep-cr with Fe3+;MSM in Mg-formHNO3/TBAOH/TBAHS;0.5/2.5/7.5 mmol/L in 5%MeOH;50 L;260 nm 抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制抑制型离子色谱 非抑制型IC (单柱技术)抑制型IC (双柱技术)非抑制离子色谱抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制 非抑制离子色谱 2525背景电导率背景电导率=淋洗液淋洗液色谱峰的电导率数值色谱峰的电导率数值=样品样品 淋洗液淋洗液 样品样品=色谱峰的电导率色谱峰的电导率 淋洗液淋洗液DetPeakEl.DetSmplSm
13、plElSmplSmplElcc.*()*()2626DetSmplSmplElSmplSmplElcc.*()*()样品中的反荷离子样品中的反荷离子（阴离子）（阴离子）不不被被保留，随保留，随同同死体积一并洗脱出来。死体积一并洗脱出来。反荷离子通常也是淋洗液的反荷离子。反荷离子通常也是淋洗液的反荷离子。*()0DetSmplSmplElkc*()DetSmplSmplElkc 关键词:l非抑制离子色谱 l测量样品离子和淋洗液离子电导率的差值。抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制 非抑制离子色谱 测阳离子 2727关键词:l非抑制离子色谱 l测量样品离子和淋洗液离子电导率的差值。DetSmplS
14、mplElSmplSmplElcc.*()*()样品中的反荷离子样品中的反荷离子（阳离子）（阳离子）不保留，随死体积一并洗脱出来。不保留，随死体积一并洗脱出来。反荷离子通常也是淋洗液的反荷离子。反荷离子通常也是淋洗液的反荷离子。0*()DetSmplSmplElkc*()DetSmplSmplElkc抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制 非抑制离子色谱 测阴离子 2828通过以上反应，高电导率的洗脱液转换为低电导率的通过以上反应，高电导率的洗脱液转换为低电导率的(H2O+(H2O+COCO2 2)。在在阳离子阳离子色谱中，采用色谱中，采用阴离子交换剂阴离子交换剂 所有阴离子被所有阴离子被OH取代
15、取代在在阴离子阴离子色谱中，采用色谱中，采用阳离子交换剂阳离子交换剂 所有阳离子被所有阳离子被H+取代取代抑制降低背景电导率。抑制改变样品中的反荷离子。抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制 抑制型离子色谱 2929背景电导率背景电导率=水水=0=0色谱峰电导率色谱峰电导率=样品样品水水 测量值测量值=色谱峰电导率色谱峰电导率-水水 =色谱峰电导率色谱峰电导率DetPeakEl.DetSmplSmplElSmplSmplElcc.*()*()抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制 抑制型离子色谱 3030关键词:l 带抑制的离子色谱l 测量样品离子和OH-之和 DetSmplSmplElSmplSmp
16、lElcc.*()*()洗脱液电导率（洗脱液电导率（）为）为0 0，反荷离子为，反荷离子为 OH OH-*(0)(0)DetSmplSmplSmplOHkcc*()DetSmplSmplOHkcEl抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制 抑制型离子色谱 测阳离子 3131关键词:l 带抑制的离子色谱l 测量样品离子和H+之和 DetSmplSmplElSmplSmplElcc.*()*()洗脱液电导率（洗脱液电导率（）为）为0 0，反荷离子为，反荷离子为 H H+*(0)*(0)DetSmplHSmplSmplkcc*()DetSmplSmplHkcEl抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制 抑制型离
17、子色谱 测阴离子抑制器 当量电导率 3232下表列举的当量电导率适用于浓度低于下表列举的当量电导率适用于浓度低于0.001 mol/L0.001 mol/L。=当量电导率当量电导率 S S cmcm2 2/mol/mol 阴离子阴离子 OH198F 54Cl 76Br 78I 77NO2 72NO3 71HCO3 45CO32 72SO42 80Phthalate 38阳离子阳离子H+350Li+39Na+50K+74NH4+73Mg2+53Ca2+60Sr2+59Ba2+64Zn2+53Cu2+55(*)iiizc(样品=NaCl 洗脱液=HNO3)DetSmplSmplOHc.*()Det
18、SmplSmplElc.*()DetSmplNaHc.*()D etSm plc.*(50)350300*.SmplDetc(样品=NaCl 洗脱液=HNO3)DetSmplNaOHc.*()DetSmplc.*(50)198D e tS m p lc.*2 4 8 非抑制与抑制的非抑制与抑制的比较比较 阳离子 非抑制与抑制的非抑制与抑制的比较比较(样品=NaCl 洗脱液=NaOH)(样品=NaCl 洗脱掖=NaOH)DetSmplSmplElc.*()DetSmplHClc.*()(*.OHClSmplDetc)19876(*.SmplDetc112*.SmplDetcDetSmplc.*(
19、)35076DetSmplHSmplc.*()D e tS m p lc.*4 2 6 非抑制与抑制的非抑制与抑制的比较比较电导率 S/cm 阴离子 非抑制与抑制的非抑制与抑制的比较比较 11_khvpptic_theory_au.ppt11_khvpptic_theory_au.ppt 3737非抑制抑制高背景电导率高背景电导率低灵敏度的阴离子低灵敏度的阴离子高灵敏度的阳离子高灵敏度的阳离子成本低成本低淋洗液选择无限制淋洗液选择无限制低背景电导率低背景电导率高灵敏度的阴离子高灵敏度的阴离子(检测限低检测限低 2-4 2-4 个数量级个数量级)高灵敏度的阳离子高灵敏度的阳离子成本高成本高淋洗液
20、必须抑制后生成淋洗液必须抑制后生成H H2 2O O或低电离物或低电离物质质 非抑制与抑制的非抑制与抑制的比较比较再生再生 20 20 mm0l/L Hmm0l/L H2 2SOSO4 4：R-SOR-SO3 3 Na Na+H H+R-SO R-SO3 3 H H+NaNa+冲洗冲洗 水：水：除去多余的除去多余的H H2 2SOSO4 4 抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制MSM抑制器再生 MSM抑制器 特点 l 10 年保用包换 l 分析流路外的再生 l 100%有机溶剂兼容 l 允许含强酸的再生 l 反相压力可达 2.5 MPa，不影响分析 l 不会有混合的危险气体产生:H2+O2抑抑
21、制制 与与 非非 抑抑 制制40抑制器工作原理动画解释抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制R-SOR-SO3 3 H H+NaNa+HCO +HCO3 3R-SOR-SO3 3 Na Na+H H2 2O+COO+CO2 2 R-SO R-SO3 3 H H+NaNa+Cl +Cl R-SO R-SO3 3 Na Na+H H+Cl+Cl 阴离子抑制阴离子抑制 淋洗液基线(背景)：样品信号(以NaCl为例)抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制4242瑞士万通独有的双抑制技术+抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制化学抑制与化学抑制与COCO2 2抑制技术相结合抑制技术相结合最低的抑制器噪音确保最低的检
22、出限最低的抑制器噪音确保最低的检出限43CO2*H2OH+*HCO3 KA=CO2+H2OH+HCO3CO2 抑制MCS后CO2 抑制MCS前淋洗液淋洗液:MSM:MCS:样品样品:MSM:Na+HCO3-H2CO3+H+-Na+Na+Cl-H+Cl-Na+H+H2CO3CO2()+H2O H+HCO3双抑制抑抑 制制 与与 非非 抑抑 制制离子色谱离子色谱检测器检测器 4444l 电导检测器l 电化学检测器(选件)l UV/VIS 检测器(选件)l 联用技术：IC-MS或IC-ICP-MS样品中的组份在分离柱分离后，通过检测器检测和定量.检检 测测 器器 电 导 4545电导电导检测检测电导
23、检测电导检测就是测量电导率就是测量电导率 电导测量电导测量检测器测量溶液中离子的检测器测量溶液中离子的电导率电导率。测量双铂电极两端间的电导。离子在该双铂电极两端间迁移。阴离子向阳测量双铂电极两端间的电导。离子在该双铂电极两端间迁移。阴离子向阳极迁移，阳离子向阴极迁移，从而测量溶液的电阻。电导为电阻的倒数。极迁移，阳离子向阴极迁移，从而测量溶液的电阻。电导为电阻的倒数。为了避免改变组份和电极表面形成双电层，采用交流电。为了避免改变组份和电极表面形成双电层，采用交流电。1RcK*R R=电阻电阻 K Kc c=电导池常数电导池常数 1/cm 1/cm =电导电导 1/1/oror S S 464
24、6电导电导离子的电导离子的电导 与离子与离子i i的浓度的浓度c c及其与浓度有关的当量电导率及其与浓度有关的当量电导率 i i有关。当量有关。当量电导率电导率 i i 为单位浓度的电导。下表列举的常数适用于浓度低于为单位浓度的电导。下表列举的常数适用于浓度低于0.001 0.001 mol/Lmol/L的情况。的情况。Z Zi i 为相应离子的电荷。为相应离子的电荷。i i =当量电导率当量电导率 S S cmcm2 2/mol/mol z zi i =电荷电荷 c ci i=浓度浓度 mol/L mol/L =电导电导 1/1/oror S S =所有离子所有离子 阳离子和阴离子之和阳离子
25、和阴离子之和(*)iiiz c检检 测测 器器 电 导 电导检测IIIIIIIVVVIVIIVIIIHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcKu三电极系统的流通池分析物质在达到工作电位时发生氧化还原反应工作电极表面由于电子转移发生的电化学反应产生的电流被检测在工作电极表面5 10%的物质被转换可简单连接到任何IC-或 HPLC系统工作电极材料的选择(GC,Pt,A
26、g,Au)DC 和 PAD 模式,扫描模式高灵敏度，高选择性检检 测测 器器 电化学安培 IIIIIIIVVVIVII VIIIHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFeCoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcKu电化学安培测量信号是吸光度 A吸光度 A is 正比于分析物浓度 根据 Beers 定律UV:190 400 nm,VIS:400 900 nm光源发出光通过透镜到达检测池淋洗液或分析物通过池分
27、析物吸收入射光光束被狭缝聚焦光栅选择波长光电池或二极管检测检检 测测 器器 UV/VISUV/VIS 检测 直接检测直接检测柱后衍生柱后衍生l含氮化合物：NO2-、NO3-，l过渡金属l含硫化合物：S2-、S2O32-、SO32-，l铬酸盐l含卤素化合物：IO3-、Br-、I-，l溴酸盐有机组分l硅酸盐有机酸l氰化物维他命l氯化氢甜蜜素 l铝咖啡因l氨基酸三聚氰胺ll其它离子：CrO4-、SCN-，柱前衍生柱前衍生l络合剂：EDTA、NTA、PBTC、THPC，UV/VISIIIIIIIVVVIVII VIIIHHeLiBeBCNOFNeNaMgAlSiPSClArKCaScTiVCrMnFe
28、CoNiCuZnGaGeAsSeBrKrRbSrYZrNbMoTcRuRhPdAgCdInSnSbTeIXeCsBaLaHfTaWReOsIrPtAuHgTlPbBiPoAtRnFrRaAcKu直接 UV/VIS 检测 和 柱后衍生UV/VIS检测获取定性或定量信息检测单一分子或原子检测分子碎片去除基体影响 Agilent MS/ICPMS昂贵配置操作成本高更佳的选择性更佳的选择性更佳的灵敏度更佳的灵敏度IC/MS&IC-ICP/MS二、基本概念淋洗液 泵色谱柱检测器 泵液分离 检测 记录F-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-进样阀抑制器检测池进样基本概念基本概念仪器结构仪器结
29、构E EH HH2OW W基本概念基本概念洗脱液洗脱液Na2CO3/NaHCO3 应用最广泛的洗脱液：中等强度的洗脱能力只要改变两种成份的浓度比，就可以得到不同洗脱能力和pH的流动相pH的适用范围广具有良好的选择性适合大多数无机和有机阴离子分析消耗成本低基本概念基本概念洗脱液洗脱液1.高纯水配制。2.过0.45 或 0.22 m孔径的微滤膜。3.不宜配制太多、放置时间太长。4.硬质玻璃瓶或聚乙烯瓶。基本概念基本概念标准溶液标准溶液1.阴离子标准溶液：1.1 阴离子的钠盐或钾盐 1.2 将基准的固体按照标准方法配制单标储备液(如1000 mg/L)；或购买离子色谱标准液 1.3 根据分析的需要，
30、配制工作液基本概念基本概念标准溶液标准溶液2.阳离子标准溶液 2.1 阳离子的氯盐 2.2 将基准的固体按照标准方法配制单标储备液(如1000 或500 mg/L)，用硝酸调节至pH2.53.5；或购买离 子色谱标准液 2.3 根据分析的需要，配制工作液(pH2.53.5，硝酸调节)基本概念基本概念流动相流速流动相流速流速增大，尽管会缩短分析时间，但受柱压和成本的限制，不可能增加得太大。流速减小，可以增大分离度，但分析时间会延长、峰形会展宽。通常采用厂家建议的流速。基本概念基本概念分离柱分离柱一般而言，分离柱的选择范围是很有限的，实验室很少 有可能配多根分离柱。样品简单的，可选择较短的分离柱，
31、如4 mm100mm。样品较复杂的，可选择较长的分离柱，如4 mm250mm。基本概念基本概念色谱图色谱图tM 死时间(dead time）不被固定相滞留的组分，从进 样到出现峰最大值所需的时间tR.2 保留时间(rention time)组分从进样到出现峰最大值所 需时间tS.2 净保留时间(net rention time)减去死时间的保留时间 tS.2 tR.2 tM基本概念基本概念色谱图色谱图K tS/tM 保留因子(retention factor)K越小，越接近死时间洗脱，分离 效果差；K越大，分离越好，单峰 形展宽。K 2 5 最佳。T B/A 不对称因子(asymmetry f
32、actor)10%峰高处前半峰的宽度A与同高度处 后半峰宽度B的比值。基本概念基本概念色谱图色谱图T 不对称因子：T 1，拖尾峰(tailing peak)。组分在固定相存在吸附作用，也称吸附峰。T 1，伸舌峰(fronting peak)。固定相不能给组分足够数量的 位置使部分组分离子超过了峰的中心，即产生超载，也 称超载峰。T 0.8 1.2，较好的对称性 基本概念基本概念色谱图色谱图R 分离度(resolution)：两个相邻色谱峰的分离程度。R 1(相对于4 分离)，可完全满足定量分析需要。R 0.5，可以看出两个峰的峰顶是分开的。R 2(相对于8 分离)，分析时间太长。R 1.2 1
33、.5，最适宜。基本概念基本概念色谱图色谱图a选择性(selection)：a=ts1/ts2=K1/K2 衡量两个峰达到分离的参数。a 越大，分离越好；但 a 越大，分离的时间也越长。a 1，两个组分同时洗脱出来。a 1.5，最适宜。分离柱容量分离柱交换离子的能力。柱容量的测定：可通过氯离子完全占有离子交换位置的方法，测量分离柱的交换容量。先用去离子水冲洗，再用碳酸盐洗脱液洗脱氯离子。然后用离子色谱法或银量滴定法定量氯离子。从而推算出交换容量。基本概念基本概念色谱图色谱图分离柱容量分离柱过载现象：随后离子的保留时间变短，主成份的峰平头，主成份峰拖尾，理论塔板数变小，面积/高度比变差(固定面积，
34、峰高降低)峰的对称性变差。基本概念基本概念色谱图色谱图分离柱容量分离柱过载色谱图：平头峰(cut-off peak)鲨鱼鳍峰(shark-fin-shaped peak)拖尾峰(tailing peak)伸舌峰(fronting peak)基本概念基本概念色谱图色谱图分离柱容量实例：含非常高氯离子浓度的标准溶液大的氯峰干扰其随后峰的评估。通过向样品中加入相应的阴离子，才可能正确地判断各峰。色谱图色谱图(a)(a)放大放大(a)(a)基本概念基本概念色谱图色谱图基本概念基本概念计计 算算非化学抑制 线性校正曲线化学抑制 二次方程校正曲线。一般浓度范围不大时，可视为线性校正曲线。外标法多点校正、单
35、点校正 峰面积计算 适合通常计算。峰高计算 拖尾严重的峰、峰面积/峰高比值很大的重叠峰。仪器维护和保养仪器维护和保养溶液配置溶液配置溶液配置 洗脱液必须抽滤，过0.22um或0.45um 的滤膜 水、硫酸溶液必须抽滤，过0.22um或0.45um 的滤膜。样品必须过0.22um或0.45um 的滤膜。1 每次开机后，观察白色的再生液和冲洗液的废液管是否有溶液流出，若没有流出，检查 a)蠕动泵是否压紧。如还是没有流出，检查 b)在线过滤，可拧下在线过滤与抑制器之间的连接头，观 察是否有溶液流出。如还是没有流出，表明在线过；滤 被堵。措施：更换过滤头。c)如果发现蠕动泵管从在先过滤的连接头脱落，肯
36、定是在线 滤被堵。措施：更换。仪器维护和保养仪器维护和保养流路流路仪器维护和保养仪器维护和保养流路流路2 如果电导很高,显示红色 a)是否“Fill”和“Inject”切换过于频繁,来不及再生和冲洗 措施：调用“Prep-MSM”系统，每隔20 min自动切换,运行 1小时。b)如果还是显示红色，无法降低电导。措施：增加再生液的浓度，50100 mmol/L。再按“Prep-MSM”运行1小时。仪器维护和保养仪器维护和保养双活塞泵双活塞泵1 观察洗脱液瓶与双活塞泵之间是否有气泡 若有，措施：通过排气阀排气2 没有压力响应。措施：改变流速运行。三、软件使用简要介绍.MagIC NETMagIC
37、NET简要介绍简要介绍开始仪器平衡样品分析数据处理数据导出开始仪器平衡开始仪器平衡打开仪器后面的电源开关 打开电脑主机点击桌面上的Magic Net 图标 软件自动检测所有的硬件是否正常,无错误信息提示说明自检通过点击工作平台 在出现的下列显示中，点击平衡，在方法中选中已经编辑好的方法，点击启动硬件开始平衡仪器，此过程大慨需要30min。样品分析样品分析单次测定样品分析样品分析测量序列样品分析样品分析测量序列选择方法，填入有效的名称、样品位(样品管放的位置)、定量环体积（默认为20）、稀释倍数、样品量（默认为1）等信息,然后点击应用应用,第一个样品信息输完.点击,输入第二个样品信息.所有样品信
38、息输入完毕后,点击 关闭关闭结束样品表编辑;样品分析样品分析建立新方法绘制标准曲线：打开方法打开软件后，点击方法方法 进入方法模块。然后在常用工具栏中点击 打开一个原先使用的阴离子分析方法(如阴离子分析),其中”硬件参数”,”时间程序”,”谱图信息”均固定设置好,不需要更改.样品分析样品分析建立新方法绘制标准曲线：输入分析项目的名称 点击组份组份 ，出现：双击空白栏或点击编辑编辑-新建新建 添加分析的项目的名称,在名称名称 列输入待测组分名称，时间时间min min 列输入相应离子预估的出峰时间(可以使用默认时间)，其他参数不用改变。点击编辑编辑-删除删除 就可以删除不需要分析的项目.样品分析
39、样品分析建立新方法绘制标准曲线：输入标准系列溶液的浓度 样品分析样品分析建立新方法绘制标准曲线：更新保留时间样品分析样品分析建立新方法绘制标准曲线：更新保留时间数据处理数据处理查看数据数据处理数据处理数据再处理选中数据库中所要处理的已经做好的标准和样品，点击工具栏中 键或点击鼠标右键选择再处理再处理 出现如下图示 数据处理数据处理数据再处理数据处理数据处理数据再处理数据导出数据导出数据导出数据导出数据导出数据导出数据导出数据导出数据导出数据导出四、影响色谱分析的各种条件影响色谱分析的各种条件w色谱柱的选择w淋洗液的温度w淋洗液的浓度与组成w淋洗液的流速w淋洗液中的杂质离子色谱柱选择1.阴离子色
40、谱柱 抑制型阴离子色谱及非抑制阴离子色谱柱2.阳离子色谱柱3.有机酸离子色谱柱4.糖类离子色谱柱 标准分离柱如何选用分离柱?待测组分待测组分技术技术分离柱分离柱阴离子、无卤素离子交换、抑制、w/o 柱温箱Metrosep A Supp 4 250阴离子、常规分析离子交换、抑制、w/o 柱温箱Metrosep A Supp 5 150阴离子、卤酸盐、配合物基体离子交换、抑制、w/o 柱温箱Metrosep A Supp 7 250Metrosep A Supp 5 250 +Supp 1 Guard有机酸离子排斥Metrosep Organic Acids 250碳水化合物离子交换Metrose
41、p Carb 1 150 X 2阳离子离子交换Metrosep C 4 150THANK YOUSUCCESS2022-11-6可编辑新款分离柱货号容量 Metrosep A Supp 15 50(4.0 x 50 mm)6.1030.45020 eq.Cl Metrosep A Supp 15 100(4.0 x 100 mm)6.1030.41040 eq.Cl Metrosep A Supp 15 150(4.0 x 150 mm)6.1030.42060 eq.Cl Metrosep A Supp 15 250(4.0 x 250 mm)6.1030.430100 eq.Cl Metr
42、osep A Supp 16 250(4.0 x 250 mm)6.1031.430200 eq.Cl Metrosep A Supp 7 150(4.0 x 150 mm)6.1006.62065 eq.Cl Metrosep C 3 100(4.0 x 100 mm)6.1010.41011 eq.K Metrosep C 3 150(4.0 x 150 mm)6.1010.42016 eq.K Metrosep C 4 50(4.0 x 50 mm)6.1050.4506 eq.K Metrosep C 4 100(4.0 x 100 mm)6.1050.41012 eq.K Metro
43、sep C 4 150(4.0 x 150 mm)6.1050.42018 eq.K Metrosep C 4 250(4.0 x 250 mm)6.1050.43029 eq.K如何选用分离柱?阴离子色谱柱系统峰(痕量阴离子分析)淋洗液温度对分离的影响 一价离子 快速洗脱 二价离子 较慢洗脱w 温度增加0 02 24 46 68 8101012121414202025253030353540404545温度(）保留时间(min)F F-ClCl-NONO2 2-BrBr-NONO3 3-HPOHPO4 42-2-SOSO4 42-2-淋洗液组成和浓度对分离的影响 提高淋洗液浓度，缩短保留时间
44、 改变淋洗液组成比例，改变组分保留时间 淋洗液加入适当有机溶剂，改变组分保留时间 加入适当络合物，对一些特定离子有较好分离效果 水和试剂的纯度对分析结果影响A SUPP 6阴离子分离条件：改变组成A SUPP 4阴离子分离条件：改变浓度淋洗液浓度影响(A SUPP 4)4 mM NaHCO3/X mM Na2CO301234567891011min17.017.518.018.5uS/cmC ond01234567891011min17.017.518.018.5uS/cmCond01234567891011m in17.518.018.519.0uS/cmC ond0123456789101
45、1min18.018.519.019.5uS/cmCond0.8 mM1.0 mM1.2 mM1.4 mM流速的影响(A SUPP 4)4.0 mM NaHCO3/1.4 mM Na2CO3012345678910111213141516min17.518.018.519.019.520.0uS/cmC ond012345678910111213141516min17.518.018.519.019.520.0uS/cmCond012345678910111213141516min17.518.018.519.019.520.0uS/cmCond012345678910111213141516
46、min17.518.018.519.019.520.0uS/cmCond0.8 mL/min1.2 mL/min1.6 mL/min2.0 mL/minA SUPP 4A SUPP 4阴离子分离条件：改变流速阴离子分离条件：加入有机溶剂加入适量丙酮(红线)Dual 2淋洗液中杂质影响洁净的淋洗液淋洗液含Cl 离子,已被污染 Cl 离子0.005.0010.00 保留时间(min)色谱柱分离条件:阳离子保留时间影响：碱金属离子 只受H+浓度影响 碱土金属离子 受 H+和少量络合剂的影响 过渡金属离子 受 H+和络合物影响强 0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 1
47、5 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 min-50 0 50 100 mV 2 mM HNO3;0,25 mM Oxalic acid Na Co Mg NH4 Zn Mn Ca K Ni Na NH4 K Mn Ni Zn Co Mg Ca 2 mM HNO3;0,5 mM Oxalic acid 色谱柱分离条件：阳离子C 4250：淋洗液：硝酸+草酸(1 mL/min)0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 20 22 24 26 28 30 32 34 min-150-100-50 0 50 mV +0.01 mM DPA Na NH
48、4 Mg/Mn K Zn Co Ca Na NH4 +0.02 mM DPA Mg/Mn Ca Zn K Co Na NH4 +0.05 mM DPA Mn Mg Ca Zn Co K C 4250：淋洗液：硝酸+吡啶二羧酸(1 mL/min)色谱柱分离条件：阳离子012345min020406080100mVch1Lithium 1.013Sodium 1.040Ammonia 1.032Calcium 1.952Magnesium 2.008Potasium 2.190色谱柱分离条件：阳离子C 4100 快速分析：2 mM 酒石酸/1.4 mM吡啶二羧酸,20%丙酮 (1 mL/min)0
49、 4 8 12 16 20 24 28 32 min 0 20 40 mV Zink 2.00 ppm Cobalt 2.00 ppm Sodium 1.00 ppm Ammonia 1.00 ppm ETA 4.00 ppm Potassium 2.00 ppm Manganese 2.00 ppm Calcium 2.00 ppm Magnesium 1.00 ppm 色谱柱分离条件：阳离子C 4250 高分辨率：2 mM酒石酸/0.09 mM吡啶二羧酸(1 mL/min)012345min020406080100mVch1Lithium 1.013Sodium 1.040Ammonia
50、1.032Calcium 1.952Magnesium 2.008Potasium 2.190 0 4 8 12 16 20 24 28 32 min 0 2 4 6 8 10 12 14 16 18 S/cm Zink 6.2 ppb Lithium 0.7 ppb Kobalt 7.2 ppb Amine Sodium 3.7 ppb Ammonia 32 ppb Potassium 6.9 ppb DEA ETA 7 000 ppb Manganese 7.5 ppb Magnesium 6.9 ppb Calzium 5.6 ppb 高速度 或 高分辨率Metrohm 阳离子柱有机络合
