离子色谱法.ppt

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离子色谱法课件,什么是离子色谱?

利用色谱技术测定离子型物质的方法色谱:

用于分析的一种分离技术离子型物质:

在水溶液中电离，具有+或电荷的元素阴离子：

，2，阳离子：

，,慢中等快,色谱分离,离子色谱（IC）是,1975由H.Small等人.（Dowchemical）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（USEnv.ProtectAgency），ASTM（AmericaSocietyforTestingandMaterials），（InternationalOrganizationforStandardization）,电力冷却水/HPW锅炉蒸汽中的杂质食品/饮料酒/饮料/糖果饮料中有机酸造纸./纸浆纸浆液处理水张纸和液体中的离子,农业肥料/土壤/植物/等土壤中离子医学血液/尿尿中草酸化妆品化妆品/清洁剂/洗发液化妆品液体中的阴离子制药化学/液体化学品中的重金属,应用领域,领域,环境./污染雨水/河水/大气/污水雨水中离子城市用水自来水/水源自来水中消毒副产物,样品,应用,化学品设备提取物/聚合物环氧类粘合剂中的阴离子电子/半导体高纯水晶片冲洗水高纯水中的离子型杂质金属/钢材表面处理液镀槽冷却水电镀槽中的抗坏血酸,离子色谱的基本流程图,淋洗液,泵,色谱柱,检测器,泵液,分离,检测,记录,进样阀,抑制器,检测池,进样,离子色谱的特点,不同的操作者都可得到好的样品分析重现性经过稀释、过滤后可以测定多种样品多价态可氧化元素（NO2-&NO3-,SO32-&SO42-etc.）,不同价态离子（Fe3+&Fe2+,Cr3+&Cr6+etc.）可单独测定某种离子.（通常为同时测定）,离子色谱的基本构成,样品进样：

样品环进样分离：

离子交换分离检测：

电导检测,（抑制型）,进样阀,样品,装样,废液,淋洗液,至分离柱,定量环进样,（）,（）,样品环,分离的方式,离子排斥：

离解常数和疏水性离子对（RP）：

对离子对试剂的亲和力离子对化合物的疏水性离子抑制（RP）：

在特定pH下的疏水性反相：

疏水性,离子交换：

离子价态和离子半径,Temporalcourse,离子交换分离机理,阴离子交换树脂（乳胶型）,m,阳离子交换树脂（接枝型）,分离阴离子,Column：

IonPacAG12A/AS12AEluent：

2.7mMNa2CO30.3mMNaHCO3Flowrate：

1.2mL/minDetection：

Conductivity（ASRSRecyclemode）,0,2,4,6,8,10,12,14,16,Retentiontime（min）,0,8,mS,Column:

IonPacCS12A,CG12AEluent:

20mMMethanesulfonicacidFlowrate:

1.0mL/minDetection:

Conductivity（CSRSRecyclemode）,分离阳离子,0,2,4,6,8,10,12,14,Retentiontime（min）,0,1,2,3,4,S,离子排斥法分离机理,Donnanmembrane,固定相,流动相,离子排斥色谱法的分离机理,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,Column：

IonPacICEAS1Eluent：

0.4mMOctonesulfonicacidFlowrate：

1.0mL/minSuppressor：

AMMS-ICERegeneratorliquid：

5mMTBAOH50mMH3BO3Detection：

Conductivity,离子排斥法分离有机酸,20,10,0,保留时间（min）,0,S,5,1,2,3,4,5,1.甲酸2.乙酸3.丙酸4.丁酸5.戊酸,MobilephaseTBAOHACNH2OSampleY+X-,固定相,TBA+OH-,Y+X-,Y+X-,（TBA+X-）,（TBA+X-）,（TBA+X-）,（TBA+X-）,TBA+OH-,ACN,ACN,ACN,ACN,ACN,ACN,ACN,TBA+OH-,TBA+OH-,疏水相,亲水相,反相离子对分离机理,Y+OH-,反相离子对的分离机理,1.生成离子对待测离子与离子对试剂生成中性“离子对”分布于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。

Column:

IonPacNS1、NG1Eluent:

2mMTBAOH,24%48%CANgradientin10minFlowrate:

1.0mL/minDetection:

Conductivity（suppressortype）（ASRSMPICMode）Regenerator:

10mNH2SO41.Methanesulfonicacid5.0g/mL（ppm）2.1-Propanesulfonicacid8.63.1-Butanesulfonicacid8.74.1-Hexanesulfonicacid8.85.1-Heptanesulfonicacid8.96.1-Octanesulfonicacid8.97.1-Decanesulfonicacid9.1,0,Retentiontime（min）,12,16,8,S,0.0,4,8.0,反相离子对分离测定,检测方式,电导检测具有电导性化合物的通用型检测器离子色谱最常用的检测器,电化学（安培法）在特定的条件下可对某些化合物直接进行氧化还原反应紫外可见光度法紫外直接吸收或可见光光度法测定选择性强可进行柱后衍生荧光法HPLC,电导检测器,测定溶液流过电导池电极时的电导率可检测大部分离子型化合物,溶液,至检测池,电极,检测池,抑制器的作用,废液,抑制器,安装在电导池之前提高待测离子的电导率：

提高灵敏度Na+,Cl-H+,Cl-降低背景电导（淋洗液）:

减少噪音Na+,HCO3-H2CO3,Na+,OH-H2O,极限摩尔电导值,Totalconductivity（）（）,（unit：

S/mequivalent）,电极,电极,离子交换膜,离子交换膜,淋洗液格网,再生液格网,再生液格网,抑制器的结构,自分离柱,至检测池,排放,检测池或再生液瓶,抑制器的工作原理（阴离子）,X-:

样品中的阴离子Y+:

样品中的阳离子,H2O,H2O,OH-,H2ONa+Y+X-Na+CO32-（样品,淋洗液）,电极（）,电极（）,纯水或来自检测器的流体,阳离子交换膜,阳离子交换膜,H2O,H2O,废液/气体,废液,H2OSO42-Y+X-H+MSA-（样品e,淋洗液）,H+,抑制器的工作原理（阳离子）,X-:

样品中的阴离子Y+:

样品中的阳离子,电极（）,电极（）,阴离子交换膜,阴离子交换膜,纯水或来自检测器的液体,淋洗液,泵,进样阀,柱,抑制器,检测池,废液,反压管,电源,循环再生模式流程图,溶離液,泵,柱,废液,废液,外加水模式流程图,纯水,电源,加压,进样阀,抑制器,检测池,反压管,溶離液,泵,柱,废液,废液,再生液,化学再生模式流程图,进样阀,抑制器,检测池,Column：

IonPacAG12A/AS12AEluent：

2.7mMNa2CO30.3mMNaHCO3Flowrate：

1.2mL/minDetection：

Conductivity（ASRSRecycleMode）,电导检测（样品：

饮用水）,30,nA,-10,Retentiontime（min）,0,2,4,6,8,10,I,Column：

IonPacAS11,AG11Eluent：

5mMHNO3Flowrate：

1.5mL/minDetection：

DCamperometry（AgElectrodes，0.05Vsupply）,电化学检测

（1）,2,0,12,15,0,100,nC,1,3,4,5,6,9,6,3,Column：

CarboPacPA10Eluent:

18mMNaOHFlowrate:

1mL/minDetection:

Pulsedamperometry,Goldelectrodes（each1nmol）component:

1.盐藻糖2.氨基半乳糖3.氨基葡萄糖4.半乳糖5.葡萄糖6.甘露糖,Retentiontime（min）,电化学检测

（2）,UV/VIS检测,Column：

IonPacCS5A,CG5AEluent：

7mMPDCA,66mMKOH5.6mMK2SO4,74mMFormicacidFlowrate：

1.2mL/minDetection：

Absorbance,530nm（Postcolumnderivative）Deriv.Solution：

0.2mMPAR,1.0MDMAE0.5MNH4OH,0.3MNaHCO3,0,2,4,6,8,10,12,14,Retentiontime（min）,Fe3+,Cu2+,Ni2+,Zn2+,Co2+,Cd2+,Mn2+,Fe2+,柱后衍生,输送,分离,检测,进样,泵,进样阀,柱,淋洗液,显色剂,反应管,排放,UV/VIS检测器,记录,操作步骤

（1）,启动仪器与仪器的稳定提供一定压力的氮气并检查压力是否合适系统中有淋洗液流出，并进入了抑制器淋洗泵中无气泡确认系统中无液体/气体泄漏确认系统有稳定的压力与背景电导开始测定用注射器注入标准或者样品,操作步骤

（2）,定量计算根据标样制作校正曲线.以此为标准计算样品中的待测离子,component:

sulfate;approximation:

linear,method:

c:

peaknetmethodas14.met;renewal:

97/05/2310:

24:

26,Correlationcoefficient=1.000000,Concentration=8.731e-006response+0,Quantificationmethod:

externalstandard,Quantificationstandard:

area,0.00,5.00,10.0,15.0,20.0,浓度（ppm）,0.00,5.00e+5,1.00e+6,1.50e+6,2.00e+6,2.50e+6,响应,如何获得可靠的分析结果,了解可能影响色谱分析结果的各种干扰因素配制淋洗液、标准液所使用水和试剂的纯度了解所使用的预处理方法的优/缺点仪器应进行例行保养,色谱柱、淋洗液的温度淋洗液的浓度与组成淋洗液的流速淋洗液中的杂质,影响色谱分析的各种条件,一价离子快速洗脱,0,2,4,6,8,10,12,14,20,25,30,35,40,45,Temp.）,Retentiontime（min）,色谱柱、淋洗液的温度,淋洗液浓度vs.保留时间,0,4,8,12,16,20,8mM,9mM,10mM,11mM,12mM,13mM,浓度（）,Retentiontime（min）,淋洗液的组成vs.保留时间,0,4,8,12,16,20,0,0.11,0.22,0.33,Comp.ratio（NaHCO3/Na2CO3）,Retentiontime（min）,10,0,S,0%ACN,20%ACN,5