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  ion chromatography, ic
  狭义地讲,是基于离子性化合物与固定相表面离子性功能基团之间的电荷相互作用实现离子性物质分离和分析的色谱方法;广义地讲,是基于被测物的可离解性(离子性)进行分离的液相色谱方法。
  1975年small发明的离子色谱是以低交换容量离子交换剂作固定相、用含有合适淋洗离子的电解质溶液作流动相使无机离子得以分离,并成功地用电导检测器连续测定流出物的电导变化。但随着色谱固定相和检测技术的发展,非离子交换剂固定相和非电导检测器也广泛用于离子性物质的分离分析。根据分离机理,离子色谱可分为离子交换色谱、离子排斥色谱、离子对色谱、离子抑制色谱和金属离子配合物色谱等几种分离模式(方式)。其中离子交换色谱是应用最广泛的离子色谱方法,是离子色谱日常分析工作的主体,通常要采用专门的离子色谱仪进行分析。离子色谱法已经广泛地用于环境、食品、材料、工业、生物和医药等许多领域。
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  lizi sepufa
  离子色谱法
  ion chromatography
  将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂柱的后面,以连续检测色谱分离的离子的方法。1975年H.斯莫尔等人将经典的离子交换色谱与高效液相色谱技术相结合,创造了使用连续电导检测器的现代离子色谱法,它与经典的离子交换色谱的区别(见表经典离子交换色谱与现代离子色谱的比较)在于分离柱的高效能,即现代离子色谱使用小粒度和低交换容量的树脂及小柱径的分离柱,以及进样阀进样,泵输送洗脱液,连续检测,故具有迅速、连续、高效、灵敏等优点。
  类型 斯莫尔等人首先介绍双柱法(图 1双柱法流程示意图)。该法使用一根离子交换柱作为分离样品用。另一根是抑制柱,用于除去大部分洗脱液中的离子,以便在检测时能消除移动相离子的干扰。
  1979年D.T.耶尔德、J.S.弗里茨和G.施穆克尔斯介绍了不用抑制柱的单柱法,从分离柱流出的液体直接进入检测器,由于不需要特殊的抑制柱,并且可以使用常规的液相色谱仪器,所以单柱法发展最快。然而,新的抑制法的出现,例如填充中空纤维的抑制柱,使柱效得到改善,所以仍然得到广泛的使用。
  原理 在离子交换树脂上分离离子,实质上取决于样品离子、移动相、离子交换官能团三者之间的关系。离子A和B进行交换,对一价离子用反应式(1)表示,对有不同价数电荷的离子用反应式(2)描述离子交换平衡:
  A□+B□□A□+B□ □(1)
  □A□+□B□□□A□+□B□ (2)下标s代表溶液相,r代表树脂相。□和□代表电荷数。平衡常数(也叫选择性系数)表示如下:
  □式中方括弧代表离子浓度。
  对已交换的离子A,重量分配系数□□为:
  □ (3)体积分配系数□□为:
  □□=□□×□式中□是树脂床层的密度,单位为克(干树脂)/毫升(树脂床层体积)。
  色谱中常用的容量因子□□与分配系数有关,离子A的容量因子是柱中树脂相中的量(不是浓度)被溶液相中的量除。根据上述定义,再结合式(3)得到:
  □ (4)
  式(4)表明,容量因子可根据分配系数来计算。在现代色谱中,根据被洗脱的离子保留体积 (□)或保留时间(□)来测定容量因子:
  □式中□0和□0分别是该柱的死体积和死时间。
  仪器装置 分离柱 装有离子交换树脂,如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。为了减小扩散阻力,提高色谱分离效率,要使用均匀粒度的小球形树脂。最常用的阳离子交换树脂是在有机聚合物分子(如苯乙烯-二乙烯基苯共聚物)上连接磺酸基官能团(─SO□─)。最常用的阴离子交换剂是在有机聚合物分子上连接季铵官能团(─NH□)。这些都是常规高交换容量的离子交换树脂,由于它们的传质速度低,使柱效和分离速度都低。C.霍瓦特描述了一种薄膜阴离子交换树脂,它是在苯乙烯-二乙烯基苯共聚物核心上沉淀一薄层阴离子交换树脂,就象鸡蛋有一薄层外皮那样,离子交换反应只在外皮上进行,因此缩短了扩散的路径,所以离子交换速度高,传质快,提高了柱效。同样,在小颗粒多孔硅胶上涂一薄层离子交换材料也可得到相同类型的树脂。螯合离子交换树脂具有络合某些金属离子而同时排斥另一些金属离子的能力,因此这种树脂具有很高的选择性。除了离子交换柱外,其他高效液相色谱柱也可用于分离离子。
  抑制柱和柱后衍生作用 常用的检测器不仅能检测样品离子,而且也对移动相中的离子有响应,所以必须消除移动相离子的干扰。在离子色谱中,消除(抑制)移动相