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1975年，Small等人用電導(dǎo)檢測(cè)器地連續(xù)檢測(cè)柱流出物獲得成功，標(biāo)志著離子色譜法的誕生。經(jīng)過近三十年的發(fā)展，離子色譜法(IC)已經(jīng)成為分析離子性物質(zhì)的常用方法。我國第一代離子色譜儀于1983年6月通過了專家鑒定。離子色譜儀與一般的液相色譜儀一樣，由輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。本文主要介紹離子色譜儀分類、離子色譜儀的原理、離子色譜儀硬件、離子色譜儀的用途幾方面的現(xiàn)狀和最新進(jìn)展。
一、離子色譜儀的分類離子色譜是高效液相色譜的一種，是分析陰陽離子的一種液相色譜方法，該方法具有選擇性好、靈敏、快速、簡便等優(yōu)點(diǎn)，并且可以同時(shí)測(cè)定多種組分。通常情況下，離子色譜可以分為三種類型：離子交換色譜、離子排斥色譜、離子對(duì)色譜。
離子交換色譜:離子交換色譜以離子間作用力不同為原理，主要用于有機(jī)和無機(jī)陰、陽離子的分離。
離子排斥色譜:離子排斥色譜基于Donnan排隊(duì)斥作用，是利用溶質(zhì)和固定相之間的非離子性相互作用進(jìn)行分離的。它主要用于機(jī)弱酸和有機(jī)酸的分離，也可以用于醇類、醛類、氨基酸和糖類的分離。
離子對(duì)色譜:離子對(duì)色譜的分離機(jī)理是吸附、分離的選擇性主要由流動(dòng)相決定。該方法主要用于表面活性陰離子和陽離子以及金屬絡(luò)合物的分離。
實(shí)驗(yàn)室離子分析色譜儀和工業(yè)離子分析色譜儀。
2、按固定相性質(zhì)可分：鍵合固定相離子分析色譜儀和硅膠固定相離子分析色譜儀等。
3、按分離對(duì)象的荷電性質(zhì)可分：陰離子分析色譜儀和陽離子分析色譜儀。
4、按分離對(duì)象的離子屬性可分：無機(jī)離子分析色譜儀和有機(jī)離子分析色譜儀。
5、按分離特征可分：高選擇性離子分析色譜儀、高靈敏度離子分析色譜儀和高分辨率離子分析色譜儀。
6、按分離規(guī)模可分：微型離子分析色譜儀、小型離子分析色譜儀和大型離子分析色譜儀。
三、離子色譜儀的原理下面我們以離子交換色譜為例簡單介紹一下離子色譜的原理。樣品離子和固定相基團(tuán)之間存在著相互作用，對(duì)于不同的樣品離子，這種作用的大小是不同的。因此在隨流動(dòng)相通過色譜柱的過程中，作用力強(qiáng)的樣品離子保留時(shí)間要比作用力弱的離子長，經(jīng)過一段時(shí)間后，就可以實(shí)現(xiàn)樣品的分離。以陰離子的分離為例說明一下離子色譜的分離過程。
在色譜柱中，填充了無數(shù)的離子交換劑作為離子分離的固定相，固定相上吸附了很多陽離子。充滿色譜柱的流動(dòng)相為某種鹽的溶液，在沒有樣品進(jìn)入時(shí)，流動(dòng)相中的陰離子和固定相的陽離子保持平衡。樣品中含有兩種待分離陰離子，基中體積較大的A與固定相的正電荷作用力較大，而體積較小的B作用力小。
在樣品進(jìn)入色譜柱后，陰離子A、B與流動(dòng)相陰離子一同前進(jìn)，三種離子不斷的交替占據(jù)與固定相陽離子相吸的位置;樣品陰離子A與正電荷的作用力較大因而移動(dòng)較慢，而B移動(dòng)較快，從而實(shí)現(xiàn)了分離。最終，因?yàn)榱鲃?dòng)相陰離子的數(shù)量有絕對(duì)優(yōu)勢(shì)，所以樣品陰離子A、B都分流出色譜柱，對(duì)在不同時(shí)間流出色譜柱，對(duì)在不同時(shí)間流出色譜柱的樣品離子進(jìn)行檢測(cè)，就可以知道樣品組分的種類與含量。
四、離子色譜儀的構(gòu)成離子色譜儀的典型結(jié)構(gòu)由輸液泵、進(jìn)樣閥、色譜柱、抑制柱、檢測(cè)器和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)組成。
輸液泵雙頭往復(fù)泵是非常常用的一種輸液泵，它由電機(jī)帶動(dòng)凸輪轉(zhuǎn)動(dòng)，兩個(gè)柱塞桿往復(fù)運(yùn)動(dòng)，吸入排出流動(dòng)相。兩個(gè)柱塞桿的移動(dòng)有一個(gè)時(shí)間差，正好補(bǔ)償流動(dòng)相輸出的脈沖，因而流速相當(dāng)平穩(wěn)。
進(jìn)樣閥常用的進(jìn)樣方法是六通閥進(jìn)樣，這種方法進(jìn)樣量的可變范圍大，耐高壓，而且易于自動(dòng)化。
色譜柱分離系統(tǒng)的主要元件是色譜柱，它是色譜分離過程中存放固定相的場所。離子色譜儀的柱填料是離子色譜儀研究的熱點(diǎn)，是離子色譜儀發(fā)展的主要推動(dòng)力，發(fā)展很快。
離子檢測(cè)器離子檢測(cè)器分為兩大類，即電化學(xué)檢測(cè)器和光學(xué)檢測(cè)器，電化學(xué)檢測(cè)器包括電導(dǎo)、直流安培、脈沖安培和積分安培等，而光學(xué)檢測(cè)器包括紫外、或見光和熒光檢測(cè)器。其中電導(dǎo)檢測(cè)器是離子色譜最重要的檢測(cè)器，現(xiàn)簡單介紹如下。
所有的離子化合物(有機(jī)離子、無機(jī)離子、強(qiáng)酸和強(qiáng)堿)以及可被解離的化合物(弱酸和弱堿)的水溶液都能夠?qū)щ?。電?dǎo)檢測(cè)器就是以離子色譜流動(dòng)相中導(dǎo)電的變化作為定量的依據(jù)的。電導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)比較簡單、檢測(cè)池在兩個(gè)電極中間，當(dāng)在電極上加上電壓時(shí)，栓測(cè)池內(nèi)溶液中的離子就會(huì)產(chǎn)生運(yùn)動(dòng)。通過對(duì)運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生的電流的測(cè)量就可以知道溶液中離子的濃度。而如果流動(dòng)相的導(dǎo)電性很高，而樣品的導(dǎo)電性較低，那么電導(dǎo)檢測(cè)器就不會(huì)有效的檢測(cè)出樣品離子的濃度。
抑制柱因此，人們?cè)谏V柱和電導(dǎo)檢測(cè)器之間加上了一個(gè)抑制柱，它可以改變流動(dòng)相和樣品的導(dǎo)電性，從而使樣品離子得到靈敏的檢測(cè)。就用和發(fā)展經(jīng)過多年的發(fā)展，離子色譜已經(jīng)在生產(chǎn)生活的各種領(lǐng)域發(fā)揮著重要的作用。
五、離子色譜儀的用途離子色譜儀主要是利用離子交換來進(jìn)行分離的，其主要是用于環(huán)境樣品的分析和檢測(cè)，如：地面水、雨水、生活污水和工業(yè)廢水等，通過利用離子色譜儀，能夠準(zhǔn)確的檢測(cè)出樣品中的陰、陽離子，從而對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，來了解樣品中是否含有危害人們身體健康的物質(zhì)。同時(shí)，隨著經(jīng)濟(jì)和技術(shù)的不斷進(jìn)步，離子色譜儀也開始應(yīng)用于微電子工業(yè)廢水和試劑雜質(zhì)的檢測(cè)和分析，為電子產(chǎn)品的質(zhì)量把關(guān)，也作為高新的技術(shù)手段，受到國內(nèi)許多廠家的青睞。
據(jù)了解，目前，離子色譜儀不僅使用于以上領(lǐng)域，還在食品、衛(wèi)生和石油化工等方面發(fā)揮了不可替代的作用。在離子色譜儀的檢測(cè)數(shù)據(jù)中：常見的離子有：
陰離子：F-, Cl-, Br-, NO2-, PO43-, NO3-, SO42-，甲酸，乙酸，草酸等。
陽離子：Li+, Na+, NH4+, K+, Ca2+, Mg2+, Cu2+, Zn2+, Fe2+, Fe3+等。
作為專業(yè)檢測(cè)離子的儀器，離子色譜儀在陰離子分離方面，較其他的儀器更有優(yōu)勢(shì)，只要將樣品注入到離子色譜儀內(nèi)，20min左右，通過離子色譜儀檢測(cè)和分析，能夠準(zhǔn)確的得到7個(gè)常見離子的測(cè)定結(jié)果。
六、離子色譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域1.環(huán)境分析離子色譜在其產(chǎn)生初期最重要的應(yīng)用便是環(huán)境樣品的分析，其應(yīng)用對(duì)象主要是環(huán)境樣品中各種陰、陽離子的定性、定量分析。作為一種快速準(zhǔn)確而有效果分析方法，離子色譜儀廣泛應(yīng)用于微電子、電力工業(yè)中高純水、高純?cè)噭┖哿侩s質(zhì)的分析。
與傳統(tǒng)的分析方法相比，離子色譜法的突出優(yōu)點(diǎn)是多組分同時(shí)進(jìn)行分析，樣品處理簡單，因此成為食品和飲料中陰陽離子、有機(jī)酸、胺和糖類分析的較好方法。
3.聯(lián)用技術(shù)離子色譜聯(lián)用技術(shù)是離子色譜發(fā)展的一個(gè)方向。聯(lián)用技術(shù)的發(fā)展，使得離子色譜分析技術(shù)的應(yīng)用范圍和檢測(cè)靈敏度有了很大的提高，關(guān)于離子色譜--原子吸收(發(fā)射)光譜、離子色譜--電感耦合等離子體、離子色--質(zhì)譜的聯(lián)用已有不少報(bào)道。
離子色譜儀經(jīng)過近30年的發(fā)展，已成為一種比較成熟的分析技術(shù)。但隨著新材料、新技術(shù)的出現(xiàn)，離子色譜仍會(huì)有很大的發(fā)展空間。離子色譜儀將向一體化、小型化、便攜化方向發(fā)展。新的固定相將會(huì)不斷出現(xiàn)，例如：具有陰離子和陽離子交換功能的混合色譜柱，及壽命長、抗污染能力強(qiáng)的色譜柱等。新的檢測(cè)手段將擴(kuò)展離子色譜儀的應(yīng)用范圍。
離子色譜儀是高效液相色譜的一種，故又稱高效離子色譜(HPIC)或現(xiàn)代離子色譜，其有別于傳統(tǒng)離子交換色譜柱色譜的主要是樹脂具有很高的交聯(lián)度和較低的交換容量，進(jìn)樣體積很小，用柱塞泵輸送淋洗液通常對(duì)淋出液進(jìn)行在線自動(dòng)連續(xù)電導(dǎo)檢測(cè)。
07-13
離子色譜是高效液相色譜（HPLC）技術(shù)的一種，主要分離和檢測(cè)離子型、極性和部分弱極性的化合物。IC操作簡單，樣品分析重現(xiàn)性好；經(jīng)過稀釋、過濾后即可以測(cè)定多種樣品。
07-13
1、環(huán)境分析：是其生產(chǎn)初期最重要的應(yīng)用，應(yīng)用范圍包括地面水、飲用水、雨水、生活污水和工業(yè)廢水、酸沉降物和大氣顆粒物等樣品中的陰、陽離子的定性、定量分析。 2、廣泛應(yīng)用于微電子、電力工業(yè)中高純水、高純?cè)噭┖哿侩s質(zhì)的分析，快速準(zhǔn)確而有效果。
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