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抑制型离子色谱法介绍

2020.3.29

IC):由于离子交换分离的洗脱液几乎都是强电解质,其电导一般要较待测离子高二个数量级,簇会完全覆盖了待测离子的信号。为提高检测灵敏度,采用在分离柱后串联抑制柱的办法,可使洗脱液转变成低电导组分,以降低来自洗脱液的背景电导。另外可将样品离子转变成相应的酸或碱,以增加其电导。抑制装置有柱型和离子交换膜管型两种。

抑制柱内填充与分离柱填料相反电荷的离子交换树脂。当分析阴离子时,要用苯乙烯系列的强酸型(H+)树脂装柱;而分析阳离子时,则用苯乙烯系列的强碱型(OH-)树脂装柱。抑制柱须定期再生。

离子交换膜管型抑制系统可解决色谱上出现的水和碳酸离子的负峰。这是一种表面经磺化处理的聚苯乙烯多孔纤维管,管内流过流动相,管外流过再生抑制液,借助于离子交换作用来消除背景离子。

分析阴离子时,Na+穿出纤维管壁进入抑制液(H2SO4)中,与硫酸反应生成硫酸钠而被除去;同时,H+穿入管壁,与流动相的Na2CO3反应生成H2CO3。若流动相为NaOH时,则生成水。但是,CO32-和SO42-不能穿过管壁,而阳离子却可穿过。在实际应用中,环境温度超过40℃时,H2SO4有可能将管膜破坏。为此有人改用十二烷基苯磺酸(Dodecyl Benzene Sulfonic Acid,DBS)作再生抑制液来取代硫酸液。DBS则较为安全,而且这种抑制液能使HCO3-减少而使负峰变得更小,并且通常都出现于同一位置,使色谱的重现性提高,保留时间不变;但会出现F-峰的峰高变低和峰宽增加的问题。有人在膜管内装填苯乙烯和二乙烯苯的共聚物小球,因而提高了交换效率和色谱峰的锐度,这种改良后的装置称为组合型多孔纤维管抑制器,可使负峰现象大大改善,其效果最好。

对于阳离子来说,分离柱装有阳离子交换填料,抑制单元则为羟基阴离子交换剂,洗脱液中典型的是H+或苯二铵[Ph(NH3)22+],通过抑制单元后分别转变为H2O或Ph(NH2)。抑制型离子色谱柱因价格昂贵,使用也较复杂,限制了该装置和操作的进一步发展。

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