离子色谱IC基础培训(中文)

1、DIONEX 戴安中国技术服务中心戴安中国技术服务中心 请访问中国色谱网() 之离子论坛 DIONEX DIONEX w离子色谱基本原理及概述 离子色谱的基本构成 分离与检测的基本原理和特征 分离柱、抑制器 w 离子色谱的使用要点 DIONEX DIONEX w 利用色谱技术测定离子型物质的方法 色色谱谱 : 用于分析的一种分离技用于分析的一种分离技术术 离子型物离子型物质质 : 在水溶液中在水溶液中电电离，具有离，具有 + 或或 电电荷的荷的 元素元素 阴离子：阴离子： ， ，2 ， ， ， ， 阳离子：阳离子： ， ， ， ， ， ， DIONEX w 气相色谱气相色谱 ( (气固分离，流

2、动相为载气气固分离，流动相为载气) ) w 液相色谱液相色谱 ( (液固分离，流动相为液体液固分离，流动相为液体) ) (主要分离非极性的有机化合物主要分离非极性的有机化合物) DIONEX 慢慢 中等中等 快快 Temporal course 淋洗液淋洗液 DIONEX w1975 由由H.Small 等人等人.（ （Dow chemical)首次提出首次提出 用于用于测测定定氯氯离子和硫酸根离子和硫酸根 w 许许多国家将离子色多国家将离子色谱谱法作法作为标为标准方法准方法 中国中国 ： ： GB 饮饮用天然用天然矿矿泉水水泉水水检试检试方法方法, ； ； 工工业业循循环环冷却水中阴、阳离子

3、的冷却水中阴、阳离子的测试测试方方 法法 等等 。 。 美国：美国： USEPA USEPA （ （US Env. Protect Agency） ）， ， ASTM ASTM （ （America Society for Testing and Materials） ）， （ （International Organization for Standardization） ） DIONEX 电电力力 冷却水冷却水 / HPW 锅炉蒸汽中的杂质 食品食品 / 饮饮料料 酒酒 / 饮饮料料/ 糖果糖果 饮料中有机酸 造造纸纸. /纸浆纸浆 纸浆纸浆液液处处理水理水 张纸和液体中的离子 农业农业

4、肥料肥料 /土壤土壤 / 植物植物 /等等 土壤中离子 医学医学 血液血液 / 尿尿 尿中草酸 化化妆妆品品 化化妆妆品品 / 清清洁剂洁剂/ 洗洗发发液液 化妆品液体中的阴离子 制制药药 化学化学 / 液体液体 化学品中的重金属 领领域域 环环境境. / 污污染染 雨水雨水/河水河水/ 大气大气/ 污污水水 雨水中离子 城市用水城市用水 自来水自来水 / 水源水源 自来水中消毒副产物 样样品品 应应用用 化学品化学品 设备设备提取物提取物 / 聚合物聚合物 环氧类粘合剂中的阴离子 电电子子 / 半半导导体体 高高纯水水 晶片冲洗水晶片冲洗水 高纯水中的离子型杂质 金属金属 / 钢钢材材 表面

5、表面处处理液理液镀 槽槽 冷却水冷却水 电镀 槽中的抗坏血酸 DIONEX 淋洗液 泵 色谱柱 检测器 泵液 分离 检测 记录 F- NO3-SO42- Cl- NO2- Br- HPO42- 进样阀 抑制器 检测池 进样 DIONEX w 不同的操作者都可得到好的样品分析重现性不同的操作者都可得到好的样品分析重现性 w 经过稀释、过滤后可以测定多种样品经过稀释、过滤后可以测定多种样品 w 多价态可氧化元素多价态可氧化元素（NONO2 2- - approximation: linear method: c:peaknetmethodas14.met; renewal: 97/05/23 10

6、:24:26 Correlation coefficient = 1.000000 Concentration = 8.731e-006 response + 0 Quantification method: external standard Quantification standard:area 0.005.0010.015.020.0 浓度（ppm) 0.00 5.00e+5 1.00e+6 1.50e+6 2.00e+6 2.50e+6 响应 样品响应值 Conc. of sample DIONEX w 文件 日期 操作者 采样, 预处理, 设备的设定 结果 定量值, 数据可靠性的有

7、关信息 DIONEX w 了解可能影响色谱分析结果的各种干扰因素 w 配制淋洗液、标准液所使用水和试剂的纯度 w 了解所使用的预处理方法的优/缺点 w 仪器应进行例行保养 DIONEX w色谱柱、淋洗液的温度 w淋洗液的浓度与组成 w淋洗液的流速 w淋洗液中的杂质 DIONEX 一价离子 快速洗脱 二价离子 较慢洗脱 w 温度增加 0 0 2 2 4 4 6 6 8 8 1010 1212 1414 202025253030353540404545 Temp.） Retention time (min) F F- - ClCl- - NONO2 2- - BrBr- - NONO3 3- -

8、HPOHPO4 42- 2- SOSO4 42- 2- 色谱柱、淋洗液的温度 DIONEX 0 4 8 12 16 20 8mM9mM10mM11mM12mM13mM 浓浓度（）度（） Retention time (min)Retention time (min) Na+ NH4+ K+ Mg2+ Ca2+ DIONEX 0 4 8 12 16 20 00.110.220.33 Comp. ratio (NaHCO3/Na2CO3)Comp. ratio (NaHCO3/Na2CO3) Retention time (min)Retention time (min) F- Cl- NO2-

9、Br- NO3- HPO42- SO42- DIONEX 淋洗液中有机溶剂的影响淋洗液中有机溶剂的影响 Ex) AS4A-SC column DIONEX 0 2000 4000 6000 8000 10000 12000 0.511.52 Flow rate（mL/min） Area F F- - ClCl- - NONO2 2- - BrBr- - NONO3 3- - HPOHPO4 42- 2- SOSO4 42- 2- w流速增加 各组份的峰面积减少 DIONEX 正常淋洗液 淋洗液被Cl 沾污 -1 5 uS Cl - : 0.5g/ml 背景电导：13S 0.005.0010.0

10、0 -4 2 uS Retention time (min) 背景电导：56S DIONEX w纯度尽可能高 高纯水 ：电阻率 17M、0.22m 滤膜过滤 ：JIS K0557(Water used for industrial water and wastewater analysis) ：淋洗液脱气（真空和搅动） 试剂 ：尽可能使用优级纯 ：配标准的试剂应预先干燥 DIONEX w阴离子淋洗液的配制 碳酸盐 (AS4A, AS12A, AS14 等.） 配 100 x 浓度的淋洗液作为储备液，使用时用高纯水稀释 氢氧化钠 (AS10, AS11，AS15，16 等.) 配制50%(w/w

11、) NaOH 储备溶液.使用时用高纯水稀释 w阳离子淋洗液的配制 甲烷磺酸(MSA) 取一定浓度的MSA配成储备液 ( 可以配制为1M的储备液) 使用聚丙烯(PP)瓶，保存在暗处及 4 左右. （ 通常可以保存6个月） 淋洗液要经常更换 DIONEX w配制1000 mg/L储备标准溶液 阴离子标准取钠盐, 阳离子标准取氯化物，称取适量，用高 纯水稀释 储备液 (g) 100 ml(g) 100 ml：0.1 x(0.1 x(盐的分子量)/()/(离子的分子量）离子的分子量） w 配制混合标准溶液 汲取适量的储备液，用高纯水稀释至刻度，摇匀 w 保存 使用聚丙烯(PP)瓶，保存在暗处及 4 左

12、右. （ 通常可以保存6个月） ppm浓度的混合标准不能长期保存，应经常配制. ppb浓度的混合标准应在使用前临时配制 DIONEX w过滤 样品中除去颗粒物 用0.45m 或0.22m 滤膜 用高纯水冲洗滤膜 ，以减少沾污 w稀释 待测物浓度较高时，应预先稀释. 降低干扰物的浓度. w去除干扰物 预处理柱，超滤 固相萃取液相萃取离心盐析 在线柱处理 DIONEX 6 64 41 1 Precipitated Air DustFloating Air Dust Bacterium Virus Pollen Carbon Black Mist Smoke Ferment Protein Baci

13、llus Pyrogen Enzyme Macro Filtration Mean MW (x 10,000) 100 40 20 0.80.8 0.40.4 0.10.1 0.060.06 0.040.04 0.010.01 0.0080.008 0.0040.004 0.0020.002 0.0010.001 0.00050.0005 10,00010,000 1,0001,000 100100 1010 1 1 0.10.1 DIONEX w 评估的方法 用高纯水冲洗过滤器 汲取高纯水每1ml一次 按st, rd, th 的顺序测定水中的 离子浓度 DIONEX 1ml 1ml Hydr

14、ophilic 1ml 1ml 1ml 1ml Hydrophilic Polysulfon 1ml 1ml Polysulfon 1ml 1ml Cellulose nitrate 1ml 1ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 3ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 5ml 0 0 200200 400400 600600 800800 10001000 5ml 5ml SOSO4 4 HPOHPO4 42 2 NONO3 3 NONO2 2 ClCl ppbppb 12001200 DIONE

15、X wOn Guard AgOn Guard Ag :Ag 型阳离子交换树脂 除卤素 Cl- wOn Guard HOn Guard H :H 型阳离子交换树脂 除阳离子 wOn Guard AOn Guard A :HCO3 型阴离子交换树脂 除阴离子 wOn Guard RPOn Guard RP : 二乙烯基苯聚合物 去除疏水性物质如表面活性剂 wOn Guard POn Guard P :聚乙烯吡硌烷酮聚合物 去除苯酚、染料 wOn Guard BaOn Guard Ba :Ba 型阳离子交换树脂 去除硫酸根 DIONEX 准备进样萃取萃取 DIONEX 0 10 mS 0 10 mS

16、 处理前 OnGuard-Ag 处理后 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. DIONEX 采样泵 停止 开始测定 采样泵 富集 样品富集 废液 浓缩柱 采样泵 开始 淋洗液 至分离柱 冲洗采样管 进样阀 DIONEX Separate column Separate column ： IonPac AS4A,AG4AIonPac AS4A,AG4A Eluent Eluent ： 1.8mM Na1.8mM Na2 2COCO3 3/1.7mM NaHCO/1.7mM NaHCO3 3 Flow rate Flow rate ： 1.5 mL/min1.5 mL/min Conc. co

17、lumnConc. column： TAC-2 TAC-2 Injection volumeInjection volume： 10 mL10 mL Detection Detection ： Conductivity Conductivity (suppressor type) (suppressor type) 0.005.0010.00 -1 5 uS Retention time (min) 1 2 3 4 5 6 1. Cl1. Cl- - 2. NO2. NO2 2- - 3. Br3. Br- - 4. NO4. NO3 3- - 5. HPO5. HPO4 42- 2- 6.

18、SO6. SO4 42- 2- 4 ng/mL(ppb) 10 10 15 25 20 DIONEX w检查是否有气体泄漏 w检查是否有液体泄漏 w记录使用的色谱条件 日期, 操作者, 色谱柱类型, 流速 系统压力, 背景电导 理论塔板数,分离度 w清洗色谱柱 DIONEX Cleaning solution PumpWaste w色谱柱清洗 最好分别清洗保护柱与分离柱 如要同时清洗，应将分离柱置于保护柱之前 溶液流动方向 : 保持 方向 DIONEX w清洗抑制器 清洗 ELUENT 和 REGEN 两部分 清洗时应先关闭抑制器电源 清洗后要向抑制器内泵10分钟高纯水，以便于平 衡系统 Cleaning solution Pump Waste DIONEX DIONEX w激活抑制器 （0.2 N NaOH) 初次安装时 有液体泄漏时 进行清洗之后 灵敏度下降后 Waste Pure water Active liquid DIONEX DIONEX w抑制器的使用 如果电源关闭不要连续向抑制器内泵淋洗液 停泵时抑制器的电源应关闭 测量结束关闭仪器前, 允许泵在关闭抑制器电源的情况下继续运行 30秒左右,确认再生液出口处没有气泡后再停泵 经常检查废液桶 确保气体不会存在桶内 Gas separato