离子色谱基本原理

离子色谱基本原 离子色谱基本原理

离子色谱的发展史1975年在Dow Chemical的H.Small等人发表的第一篇离 1975年在Dow Chemical的H.Small等人发表的第一篇离 子色谱方面的论文在美国分析化学上 第一台商品化的离子色谱仪诞生 第一家离子色谱公司诞生——戴安公司（Dow 第一家离子色谱公司诞生——戴安公司（Dow Ion Exchange） Exchange） g 79年在美国衣阿华州大学的J.S.Fritz等人，建立了单 79年在美国衣阿华州大学的J.S.Fritz等人，建立了单 柱型离子色谱，许多其它公司生产了离子色谱。 柱型离子色谱 许多其它公司生产了离子色谱 戴安公司是世界上最大的离子色谱公司，也在流体色谱 公司中排名前三名 中排名前 名

Product OverviewChromatography Data Management Systems ASEIC and RFIC HPLCNanoNano-LCIC and LC ColumnsMain Lines: IC and HPLC—Common Chemistry and Software HPLC—

离子色谱的基本原理一 二 三 应用范围 仪器结构 离子色谱分析条件的选择

离子色谱的应用范围1.阴离子分析: 阴离子分析: 离子分析首推 首 首推和首选的方法 方 碱金属碱土金属， 碱金属碱土金属，有机胺和铵 多元素同时测定， 多元素同时测定，价态形态分析 水溶性和极性化合物， 水溶性和极性化合物，有机酸 ， 有机胺，糖类，氨基酸， 有机胺，糖类，氨基酸，抗生素2. 阳离子分析: 阳离子分析: 3. 有机化合物: 有机化合物:

离子色谱+ 离子色谱+电导检测器的仪器结构淋洗液贮 存罐 淋洗液输 送 泵 电导池 样品注射抑制器装置 抑制电导 检测保护柱 离子交换 分离 谱 作 色谱工作站 分析柱数据采集和仪 器控制

淋洗液输送系统储液罐 1. 储液罐的材质为聚四氟乙烯 2. 淋洗液需超声或者加压脱气 输液泵 梯度淋洗液发生装置 与液相色谱的输液系统基本相似。 与液相色谱的输液系统基本相似淋洗液发生器（选配部件）

进样系统的流路

分离机理 分离机理离子交换 离子排斥 离子对 (RP) 离 对 ( ) 反相 ： ： ： ： 离子价态和疏水性吸附 离解常数 和疏水性 对离子对试剂的亲和力 对离 对试剂的亲和力 离子对化合物的疏水性 疏水性

离子交换 离子交换分离机理ＣＯ３２－ ＳＯ４２－＋ ＨＣＯ３ ＋ ＣＯ３２－ 临时过程 ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ３２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－－ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－＋ ＨＣＯ３ ＋ ＣＯ３２－ ＳＯ４ － ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ＣＯ ２－ ３ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－－ＣＯ３２－ Ｃｌ－ＨＣＯ３－ ＣＯ＋ ＨＣＯ３ ＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ ２－ ３ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ Ｃｌ－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ ２－ ３ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－Ｃｌ－＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ３２－ ＳＯ４ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ３２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＳＯ４２－ ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－

价态：价态越高，保留越强离子交换影响 保留的因素 疏水吸附性离子的半径易极化度

价态一价阴离子 多价阴离子4 F-ClNO2SO42-4 FClNO2SO42BrNO3PO43-BrNO3µSµSPO43例外?0 0 2 4 6 Minutes 10I-SCNS2O32-00102030Minutes

离子半径的影响4 FClNO2O SO42NO3µS4 FClNO2SO42BrµS NO3PO43-Br-PO43 O 30 0 2 4 6 Minutes 10I-SCNS2O32-0 0 10 20 30 Minutes

极化程度的影响4 FClNO22 SO42-BrNO3-O O S O O2-S O S O O2-µS3PO43I-SCNS2O32-00102030Minutes

离子交换分离机理的主要应 离子交换分离机理的主要应用 离 离（1）无机的阴阳离子 阴离子：F，Cl，NO3, SO4；阳离子：Li，Na, K, NH4等 （2）小分子的极性化合物： 有机酸：甲酸，乙酸，丙酸，柠檬酸，草酸等 有机胺：甲胺，乙胺，乙醇胺，三甲胺等 （3）在强碱性溶液中成离子状态 （a） 糖、糖醇、醇：pKa在12-14之间的弱酸，在10（ ） 糖 糖醇 醇 K 在12 14之间的弱酸 在10 200mmol的NaOH溶液中全部离子形式存在 （b）氨基酸：两性离子，在强碱介质中可以形成离子 （b）氨基酸 两性离子 在强碱介质中可以形成离子

分离阴离子色谱柱 检测器8流 速 FNO2ClNO3BrHPO42检测器 SO42-： I P AG12A / AS12A IonPac ： 2.7mM Na2CO3 2.7mM 0.3mM NaHCO3 ： 1 2mL/min 1.2mL/min 1.2 2mL/min ： 电导 (自再生抑制循环模式) 自再生抑制循环模式)μS0 0 2 4 6 8 10 12 14 16Retention time(min) ( )

分离阳离子色谱柱 : IonPac CS12A, CG12A 流动相 : 20 mM 甲磺酸 4 Na+ 3 µS Mg M 2+ 2 1 0 0 2 4 6 8 10 Retention time (min) 12 14 Ca2+ NH4+ K+ 流 速 : 1.0 mL/min 检测器 : 电导 （自再生循环模式) 自再生循环模式)

离子排斥法分离机理ＳＯ３－ Ｈ＋ ＳＯ３－ Ｈ＋ ＣＯＯ－ Ｈ＋Ｈ２ Ｏ Ｈ２ Ｏ ２Ｈ＋（ＣＯＯ－）２ Ｈ２ Ｏ Ｈ Ｃｌ＋ －流动相固定相ＳＯ３－ Ｈ＋ ＣＯＯ－ Ｈ＋Ｈ２ Ｏ （ＣＯＯＨ）２ＳＯ３－ Ｈ２Ｏ ＳＯ３－ Ｈ＋ Ｈ２Ｏ ＣＯＯ－ Ｈ＋ ＳＯ３－ Ｈ＋ＣＨ３ＣＯＯＨＨ＋ ＣＨ３ＣＯＯ－Donnan 膜

离子排斥色谱法的分离机理1.Donnan排斥作用 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 保留时间有机酸的烷基键的长度有关。通常烷基键 2 吸附－保留时间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－ 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

离子排斥法分离有机酸分离柱 淋洗液 流 速 ： ： ： ： ： ： IonPac ICE AS1 0.4 mM 辛基磺酸 1.0 mL/min AMMSAMMS-ICEⅡ 5mM TBAOH／ 50mM H3BO3 TBAOH／ 电导5 3 µS 2 1 4抑制器再生液 检测器501. 1 甲酸 2. 乙酸 3. 丙酸 4. 丁酸 5. 戊酸010 保留时间 保留时间 (min)20

反相离子对（流动相离子色谱）分离机理Ｈ２ Ｏ(TBA+X-) ACN TBA OH ACN (TBA+X-) ACN TBA+OHACN (TBA+X-) ACN+ -ACNY+ X-流动相TBAOH／ACN／H2O固定相TBA+ OH(TBA+X-) Y+ OHTBA+ OHY+ XACNＨ２ Ｏ样品Y+ X-疏水相亲水相

本文来源：https://www.bwwdw.com/article/fh3e.html