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离子色谱法浅析

发布时间:2019-11-19 14:08 作者:闵昌宇
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离子色谱是一种通过检测液体中阴阳离子的常量以及痕量的测量方式,在该过程中,利用抑制住抑制水质中电解质的背景导电率的目的,是高效液相色谱。离子色谱特点主要在于利用了树脂材料,而其进样体积较小,对于淋出液能够进行在线自动连接的电导检测。
      离子色谱的分离机理主要是离子交换,有3种分离方式,分别是高效离子交换色谱(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。

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      1高效离子交换色谱,此分离方法主要是应用离子交换的原理,采用低交换容量的离子交换树脂来分离离子,也是离子色谱仪中应用最广泛的方法,其主要填料类型为有机离子交换树脂,以苯乙烯_二乙烯苯共聚体为骨架,在苯环.上引入磺酸基,形成强酸型阳离子交树脂,引入叔胺基而成季胺型强碱性阴离子交换树脂,此交换树脂具有大孔或薄壳型或多孔表面层型的物理结构,以便于快速达到交换平衡,离子交换树脂耐酸碱可在任何pH范围内使用,易再生处理、使用寿命长,缺点是机械强度差、易溶胀易、受有机物污染。离子交换色谱的分离方式也是目前世界上应用最广泛的分离方式之一。
       2离子排斥色谱,主要是根据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。它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。
       3离子对色谱,离子对色谱的固定相为疏水型的中性填料,可用苯乙烯二Z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- -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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       虽然离子色谱法具有环保、简单便捷等特点,在饮用水消毒的副产物测定中,国外已经逐渐开始使用离子色谱法,但是国内离子色谱法研究还比较缺乏,离子色谱法的相关资料也有限。饮用水消毒的最初目的在于减少以水为媒介的传染疾病。但是目前我国还有许多城市的自来水厂的消毒方式还是用氯进行消毒,甚至还存在使用一-些极易产生副产物的消毒方式,如使用臭氧等,并且产生的副产物存在很大的危险性,即致癌, 现今能检测出的毒副产物就高达500种,其中三卤甲烷类和卤乙酸类含量最多,而后者是严重的致癌物质。
       高氯酸盐应用非常广泛,如当作火箭、焰火等的氧化剂,润滑油、橡胶制品等的添加剂,农业当中也有一定的应用,但是即使浓度比较低也可能影响人的生长发育,在国外,对于儿童和成人的饮用水各成分的含量进行明文规定,如在美国,就规定饮用水中的高氯酸盐必须低于0.3 μg/L和1 μg/L, 保证高氯酸盐含量的主要措施就是离子色谱法。
 

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