離子色譜培訓(xùn)講義

SHP離子色譜培訓(xùn)培訓(xùn)人：邢耀宇上海舜宇恒平IC1800

高效離子色譜系統(tǒng)快速穩(wěn)定便捷上海舜宇恒平科學(xué)儀器SHANGHAISUNNYHENPINGSCIENTIFICINSTRUMENTCO.,LTD報告內(nèi)容離子色譜認(rèn)識1離子色譜的分類2離子色譜儀的組成3離子色譜的主要應(yīng)用范圍4上海舜宇恒平科學(xué)儀器離子色譜的不可替代性51.離子色譜認(rèn)識上海舜宇恒平科學(xué)儀器1975年美國Dow公司生產(chǎn)第一臺商用離子色譜儀1992美國戴安生產(chǎn)第一個自循環(huán)再生電化學(xué)薄膜抑制器SRS.2003年戴安公司推出免試劑離子色譜（RFIC）ICS-20001.1離子色譜開展歷程1.離子色譜認(rèn)識上海舜宇恒平科學(xué)儀器1.2什么是離子色譜離子色譜是指采用色譜技術(shù)對離子或者能夠轉(zhuǎn)變?yōu)殡x子形式的化合物進行別離檢測的一種檢測方法。色譜技術(shù):化學(xué)分析常用的一種別離技術(shù)離子型物質(zhì):在水溶液中電離，具有+或–電荷的元素或者基團陰離子：Ｃｌ－，ＮＯ2－，ＳＯ４２－，ＣｒＯ４２－陽離子：Ｎａ＋，ＮＨ４＋，Ｃａ２＋，Ｆｅ３＋有機化合物：有機酸，氨基酸類，有機胺類，糖類，外表活性劑等1.離子色譜認(rèn)識常用色譜上海舜宇恒平科學(xué)儀器氣相色譜(氣－固別離，流動相為載氣)液相色譜(液－固別離，流動相為液體)ＨＰＬＣ(主要別離非極性的有機化合物)ＩＣ〔HPIC〕(主要別離極性和局部弱極性的化合物)

1.離子色譜認(rèn)識上海舜宇恒平科學(xué)儀器色譜別離慢中等快Temporalcourse淋洗液1.3離子色譜別離原理1.離子色譜認(rèn)識上海舜宇恒平科學(xué)儀器1.4離子色譜檢測對象陰離子約占75%陽離子約占15%有機酸其它化合物約占10%1.離子色譜認(rèn)識上海舜宇恒平科學(xué)儀器本章小結(jié)離子色譜屬于液相色譜的一種。離子色譜采用色譜技術(shù)對被測物質(zhì)進行別離。離子色譜的檢測對象為陰、陽離子或能被轉(zhuǎn)化為離子的化合物。離子色大都被用于陰、陽離子的檢測，對于其它有機物的檢測目前應(yīng)用較少。但是對于有機物的檢測已經(jīng)成為離子色譜的研究熱點。2.離子色譜的分類上海舜宇恒平科學(xué)儀器離子對色譜離子排斥色譜

離子交換色譜按照別離方式的不同，可以將離子色譜分為三大類2.離子色譜的分類分離原理以離子交換樹脂為基質(zhì)，陰、陽離子與基質(zhì)中的可交換基團發(fā)生交換、吸附和解吸，從而達到分離目的。保留時間影響因素1.被測離子的半徑和價態(tài)2.色譜柱的種類3.淋洗液組成及流速適用范圍離子交換色譜是離子色譜常規(guī)的分離檢測手段，主要應(yīng)用于陰、陽離子的分離及定量檢測陰離子：F-,Cl-,Br-,NO2-,PO43-,NO3-,SO42-陽離子：Na+,NH4+,K+,Ca2+,Mg2+上海舜宇恒平科學(xué)儀器2.1離子交換色譜2.離子色譜的分類上海舜宇恒平科學(xué)儀器ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－Ｃｌ－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋Ｃｌ－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＣＯ３２－ＳＯ４２－ＨＣＯ３－Ｃｌ－ＳＯ４２－Ｃｌ－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－TemporalcourseＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＣＯ３２－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋ＨＣＯ３－ＳＯ４２－ＣＯ３２－ＣＯ３２－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－ＨＣＯ３－Ｃｌ－＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋離子交換離子吸附離子解吸2.離子色譜的分類上海舜宇恒平科學(xué)儀器2.2離子排斥色譜分離機理以Donnan膜理論為基礎(chǔ)，電離的組分不能進入樹脂微孔，而不電離的組分可以進入樹脂微孔發(fā)生保留。同時根據(jù)保留時間的不同而分離。保留時間的影響因素1.溶質(zhì)的pKa值，被測基團的體積（形成氫鍵的能力）2.淋洗液的pH值3.填充樹脂的性質(zhì)（形成氫鍵的能力）4.溫度和流速適用范圍主要用于有機酸，醇類、醛類、氨基酸和糖的分離HAH++A-2.離子色譜的分類上海舜宇恒平科學(xué)儀器2.離子色譜的分類上海舜宇恒平科學(xué)儀器2.3離子對色譜離子對色譜分離原理流動相中的離子對試劑與被測物質(zhì)形成離子對，形成的對離子與固定相發(fā)生吸附和解析，從而達到分離目的。保留時間影響因素1.離子對試劑的類型2.離子對試劑的濃度3.pH值的影響4.溫度和其它添加劑的影響適用范圍表面活性劑、金屬絡(luò)合物和脂肪族季銨鹽離子。2.離子色譜的分類上海舜宇恒平科學(xué)儀器待測離子離子對試劑離子對2.離子色譜的分類上海順宇恒平科學(xué)儀器本章小結(jié)離子色譜按照其別離方式的不同，可以分為離子交換色譜、離子排斥色譜和離子對色譜三類。離子交換色譜是通過待測離子與固定相中可交換離子基團發(fā)生離子交換而別離，適用于常規(guī)陰、陽離子的別離和檢測。離子排斥色譜是通過電離物質(zhì)不被保存，不電離物質(zhì)被保存的原理到達分離目的，適用于弱酸、氨基酸和糖類等的別離和檢測。離子對色譜是通過待測離子與流動相中的對離子形成離子對，從而被保存的原理到達別離，適用于脂肪族季銨鹽離子和外表活性劑等的別離與檢測。3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器離子色譜的根本流程圖淋洗液

泵色譜柱檢測器

輸液別離

檢測

記錄F-NO3-SO42-Cl-NO2-Br-HPO42-進樣閥抑制器檢測池進樣3.離子色譜儀的組成3.1離子色譜泵作用：將淋洗液均勻地、無脈沖地送到別離系統(tǒng)。為色譜儀器提供動力。特殊之處：由于離子色譜淋洗液一般為酸、堿、鹽或者絡(luò)合物水溶液，通常離子色譜輸液系統(tǒng)需要采用PEEK材料。離子色譜泵的分類：上海舜宇恒平科學(xué)儀器離子色譜泵雙柱塞往復(fù)泵串聯(lián)式往復(fù)泵并聯(lián)式往復(fù)泵單柱塞往復(fù)泵3.離子色譜儀的組成3.2進樣裝置(六通閥)上海舜宇恒平科學(xué)儀器

開始分析

廢液樣品

淋洗液

至分離柱進樣閥

樣品

裝樣

廢液

淋洗液至別離柱定量環(huán)進樣〔ＬＯＡＤ〕〔ＩＮＪＥＣＴ〕

樣品環(huán)3.離子色譜儀的組成3.3別離系統(tǒng)別離系統(tǒng)由保護住和別離柱組成保護柱〔預(yù)處理柱〕的填充材質(zhì)與別離柱相同，具有過濾顆粒雜質(zhì)和其它雜質(zhì)的目的，起到保護別離柱的目的。色譜柱是色譜儀器的‘心臟’，起別離被測物質(zhì)的作用。離子色譜和液相色譜的區(qū)別上海舜宇恒平科學(xué)儀器色譜柱名稱流動相固定相功能基離子色譜柱酸、堿、鹽水溶液表面胺化苯乙烯/二乙烯苯共聚物等NH4+、SO3-、COO-等液相色譜柱甲醇、水、乙腈、正己烷等硅膠-CN、-NH2、十八硅烷等分離物質(zhì)陰、陽離子、有機酸等極性和非極性化合物流動相pH范圍0-142-83.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器

ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－ＳＯ３－Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３Ｎ＋Ｒ３５μm＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋＋陰離子交換色譜柱〔凝膠附聚型〕3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器陽離子交換色譜柱〔接枝型〕

ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＣＯＯ－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－ＨＰＯ３－3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器

安裝在電導(dǎo)池之前作用：提高待測離子的電導(dǎo)率：

提高靈敏度Na+,

Cl-

H+,

Cl-

降低背景電導(dǎo)(淋洗液):

減少噪音Na+,

HCO3-

H2CO3Na+,

OH-

H2O3.4抑制系統(tǒng)〔抑制器〕3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器極限摩爾電導(dǎo)值

Cation

＋－Anion

Ｈ＋Ｌｉ＋Ｎａ＋Ｋ＋ＮＨ４＋Ｍｇ２＋Ｃａ２＋３５０３９５０７４７３５３６０ＯＨ－Ｆ－Ｃｌ－Ｂｒ－ＮＯ３－ＰＯ４３－ＳＯ４２－１９８５５７６７８７１８０８０總電導(dǎo)值=〔〕＋〔〕＋－〔unit：μS/mequivalent〕3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器Y+Na+

抑制器的工作原理(陰離子)X-:樣品中的陰離子Y+:樣品中的陽離子H2OH2OOH-Na+Y+H2ONa+Y+

X-

Na+CO32-(樣品,淋洗液)H+H++CO32-H++X-

至檢測器H2CO3H+X-H+

+O2H2OH2

+OH-H2ONa+OH-,H2H2O,O2

廢液廢液電極〔－〕電極〔＋〕純水或來自檢測器的流體H+H+H+H+陽離子交換膜陽離子交換膜3.離子色譜儀的組成上海順宇恒平科學(xué)儀器H2OH2OH+

+O2H2OH2

+OH-H2O廢液/氣體廢液H2OSO42-Y+X-H+MSA-(樣品e,淋洗液〕OH-OH-MSA-SO42-X-OH-MSA-SO42-X-H+MSA-,O2H2O,H2H++OH-Y++OH-

H+

至檢測器H2OY+OH-X-:樣品中的陰離子Y+:樣品中的陽離子電極〔＋〕電極〔－〕陰離子交換膜陰離子交換膜純水或來自檢測器的液體

抑制器的工作原理(陽離子)3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器陰、陽離子雙功能電化學(xué)抑制器甲基磺酸3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器3.5檢測系統(tǒng)〔檢測器〕根據(jù)需不需要柱后衍生化處理，可以將離子色譜檢測器分為以下兩類不需柱后衍生檢測器：電導(dǎo)檢測器適用范圍：常規(guī)陰、陽離子，例如CL-、ＳＯ４２－、Ｎａ＋、ＮＨ４＋、Ｃａ２＋等原理：根據(jù)電導(dǎo)池中的溶液電導(dǎo)率變化，產(chǎn)生相應(yīng)的電信號安培檢測器〔電化學(xué)檢測器〕適用范圍：易發(fā)生氧化復(fù)原反響的物質(zhì)，例如糖類、脂肪胺、芳香胺、醇類等原理：通過施加電壓，被測物質(zhì)發(fā)生氧化復(fù)原反響，電荷轉(zhuǎn)移到工作電極，輸出相應(yīng)電信號需柱后衍生檢測器紫外檢測器〔UV〕適用于過度金屬、鉻離子、鋁離子和氨基酸等的檢測熒光檢測器適用于伯氨基酸等的檢測3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器輸送別離檢測

進樣泵進樣閥柱淋洗液

顯色劑反響管排放加壓Fe3+Cu2+Ni2+Zn2+Co2+Mn2+Fe2+Cd2+UV/VIS檢測器記錄柱后衍生3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器05.0010.0015.00Retentiontime(min)05.010.015.020.0uSColumn：IonPac

AG12A/AS12A

Eluent：2.7mMNa2CO30.3mMNaHCO3

Flowrate：1.2mL/minDetection：Conductivity(ASRSRecycleMode)

電導(dǎo)檢測 〔樣品：飲用水〕F-Cl-NO3-SO4-3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器2012150100nC13456963Column：

CarboPacPA10Eluent: 18mMNaOHFlowrate: 1mL/minDetection:Pulsedamperometry,

Goldelectrodes

(each1nmol)component:

1.鹽藻糖

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)

電化學(xué)檢測3.離子色譜儀的組成上海舜宇恒平科學(xué)儀器UV/VIS檢測Column：IonPacCS5A,CG5AEluent：7mMPDCA,66mMKOH

5.6mMK2SO4,74mMFormicacidFlowrate：1.2mL/minDetection：Absorbance,530nm

(＋Postcolumnderivative)衍生化試劑：0.2mMPAR,1.0MDMAE0.5MNH4OH,0.3MNaHCO3

02468101214Retentiontime(min)0.0AU0.2Fe3+Cu2+Ni2+Zn2+Co2+Cd2+Mn2+Fe2+3.離子色譜的分類上海順宇恒平科學(xué)儀器本章小結(jié)常規(guī)離子色譜系統(tǒng)包括色譜泵、進樣閥、色譜柱、抑制器、檢測器和數(shù)據(jù)處理器。色譜泵提供系統(tǒng)動力；進樣閥保證穩(wěn)定的進樣量；色譜柱起到過濾和別離的作用；抑制器不僅可以減低基線噪聲，而且能夠提高被測離子響應(yīng)值；檢測器將化學(xué)信號轉(zhuǎn)化為電信號；數(shù)字處理系統(tǒng)將電信號轉(zhuǎn)化為數(shù)字。抑制器是離子色譜的核心部件；電化學(xué)薄膜自再生抑制器是先進的、使用較廣的抑制器；具有易操作、平衡時間短和交換容量搞得特點；我司生產(chǎn)的IC1800也采用了電化學(xué)薄膜自再生抑制器。4.離子色譜的主要應(yīng)用范圍上海舜宇恒平科學(xué)儀器電力

冷卻水/HPW

鍋爐蒸汽中的雜質(zhì)食品/飲料

酒/飲料/糖果

飲料中有機酸、溴酸跟造紙./紙漿

紙漿液?處理水

張紙和液體中的離子、有機鹵化合物農(nóng)業(yè)肥料/土壤/植物/等土壤中離子醫(yī)學(xué)血液/尿尿中草酸化裝品化裝品/清潔劑/洗發(fā)液化裝品液體中的陰離子、重金屬離子制藥化學(xué)/液體化學(xué)品中的重金屬離子應(yīng)用領(lǐng)域領(lǐng)域環(huán)境./污染雨水/河水/大氣/污水

雨水中離子城市用水

自來水/水源

自來水中消毒副產(chǎn)物樣品應(yīng)用化學(xué)品設(shè)備提取物/聚合物環(huán)氧類粘合劑中的陰離子電子/半導(dǎo)體高純水?晶片沖洗水高純水中的離子型雜質(zhì)金屬/鋼材外表處理液?鍍槽?冷卻水電鍍槽中的抗壞血酸

4.離子色譜的主要應(yīng)用范圍4.1離子色譜在水質(zhì)檢測中的應(yīng)用水質(zhì)中無機陰、陽離子的檢測水質(zhì)中消毒副產(chǎn)物BrO3-,ClO2-,ClO3-以及鹵乙酸的檢測水質(zhì)中ClO4-含量的檢測水質(zhì)中有機鹵及有機硫含量的檢測