化学物质的实验室分析技术色谱周倩如

1、职业卫生评价与检测第四章 化学物质的实验室分析技术周倩如 重庆市疾病预防控制中心 2014-5-13离子选择性电极法 离子选择性电极法也称直接电位法，是利用膜电位把被测离子的活度表现为电极电位值，通过测定电极电位值来确定溶液中离子浓度的方法。 离子选择电极的结构一般都是由敏感膜、内参比电极和内参比溶液组成。并且膜材料和内参比液中均含有与待测离子相同的离子，其中膜电位的产生机理是基于电极膜和溶液界面的离子交换作用。离子选择性电极法测量装置示意图2022-7-6当电极置于溶液中，在电极膜和溶液界面将发生离子交换及扩散作用，这就改变了两相界面原有的电荷分布，因而形成了双电层，产生了膜电位。由于内参比

2、电极电位固定，内参比溶液的有关离子活度恒定，所以离子选择电极电位只随溶液中待测离子的活度变化而变化，并且两者关系符合能斯特方程。 离子选择电极电位不能直接测出，通常是以离子选择性电极为指示电极，饱和甘汞电极作为参比电极，插入被测溶液中构成原电池，然后通过测量原电池电动势来求得被测离子的活度（或浓度）。在一定条件下原电池的电动势与被测离子活度的对数对数呈线性关系，通过测量原电池电动势，便可对被测离子进行定量测定。2022-7-6离子选择性电极法 空气中氟化氢和氟化物用浸渍玻璃纤维滤纸采集，洗脱后，用离子选择电极测定氟离子的含量。 样品处理：将采过样的滤纸放入塑料烧杯中，加入16ml 盐酸溶液和2

3、ml 水；用玻璃棒将滤纸捣碎，放入1 根铁芯塑料套搅拌子，于磁力搅拌器上搅拌35min，将滤纸打成浆状。供测定。若样品液中待测物的浓度超过测定范围，可用盐酸溶液稀释后测定，计算时乘以稀释倍数。 样品测定：用测定标准系列的操作条件测定样品溶液和样品空白对照溶液。测得的样品电位值减去空白对照的电位值后，由标准曲线得氟的含量（g）。 处理后，向标准系列各杯加入1.3ml 氨水溶液和23滴指示剂，在搅拌下用盐酸溶 液和氨水溶液调节溶液呈蓝绿色。加5ml总离子强度缓冲液，插入氟电极及饱和甘汞电极，继续搅拌45min，停止后，测量溶液的电位（mV）值。再搅拌12min，停止后，再测量电位值（mv）。如此操

4、作直至读数不变为止。2022-7-6氟化氢和氟化物的离子选择电极法注意事项 终点判断：读数不变不是指到仪器的显示数值不变为止，而是根据IUPAC（国际纯粹与应用化学联合会）推荐响应时间定义，电位变化1mV/min时可认为响应达到平衡。重要的是，在标准液与样液测量中，应按完全一样的方式进行。 氟电极的检测线性范围为为10-1-10-6mol/l，磷酸根、乙酸根、卤素离子、硝酸根离子、硫酸根离子和碳酸氢根离子均不干扰测定。Fe3+、Al3+、Be2+、Th4+等可与F-络合，使结果偏低。 pH的影响：pH 甲酰胺 乙腈 甲醇 乙醇 丙醇 丙酮 二氧六环 四氢呋喃 甲乙酮 正丁醇 乙酸乙酯 乙醚 异

5、丙醚 二氯甲烷氯仿溴乙烷苯四氯化碳二硫化碳环己烷己烷煤油(最小)2022-7-6高效液相色谱法流动相 流动相使用的注意事项 使用的溶剂必须是HPLC级别的，水最好是18.2M的超纯水。 使用前应使用0.45m或更小孔径滤膜过滤，目的是除去溶剂中的微小颗粒，避免堵塞色谱柱，尤其在使用无机盐配制的缓冲液时。 脱气，目的是除去流动相中因溶解或混合而产生的气泡。 使用了缓冲盐的流动相应当天配制。2022-7-6高效液相色谱法流动相 原理：空气中五氯酚用微孔滤膜与乙二醇吸收液串联采 样，经C18色谱柱分离,紫外检测器检测，以保留时间定性，峰高或峰面积定量。 样品检测：将采样后的吸收液摇匀，吸收液定量转移

6、至具塞试管中，用甲醇洗涤吸收管及微孔滤膜，并定容至10.0mL，摇匀，供测定。2022-7-6酚类化合物的五氯酚及其钠盐的高效液相色谱法离子色谱法（IC）是利用色谱技术测定水溶液中带正电荷或负电荷的离子态物质的方法，属高效液相色谱法的一种。根据分离机理不同，离子色谱（IC）可分为离子交换色谱（HPIC）、离子排斥色谱（HPIEC）和离子对色谱（MPIC）三种。离子色谱法的优点：分析过程快速、方便灵敏度高选择性好可同时分析多种离子化合物运行费用非常低，无需特殊试剂分离柱的稳定性好，容量高2022-7-6离子色谱法 分离方式选择： 首先应了解待测化合物的分子结构和性质以及样品的 基体情况，如无机还

7、是有机离子，离子的电荷数，是酸还 是碱，亲水还是疏水，是否为表面活性化合物等。待测离 子的疏水性和水合能是决定选用何种分离方式的主要因素。 水合能高和疏水性弱的离子，如Cl-或K+，最好用离子交换分离。 水合能低和疏水性强的离子，如高氯酸（ClO4-）或四丁基铵，最好用亲水性强的离子交换分离柱或离子对分离。 有一定疏水性也有明显水合能的pKa值在17之间的离子，如乙酸盐或丙酸盐，最好用离子排斥分离。 有些离子，既可用阴离子交换分离，也可用阳离子交换分离，如氨基酸，生物碱和过渡金属等，就要进行适用性 的选择。2022-7-6离子色谱法 离子色谱的基本流程图：2022-7-6离子色谱法淋洗液 泵色

8、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 离子色谱的淋洗液：碳酸根系统和氢氧根系统。 离子色谱的检测器： 对无紫外或可见吸收以及强离解的酸和碱，最好用电导检测器； 具有电化学活性和弱离解的离子，最好用安培检测器； 对离子本身或通过柱后反应后生成的络合物在紫外可见有吸收或能产生荧光的离子和化合物，最好用UV/VIS或荧光检测器。 使用最多的是电导检测器。2022-7-6离子色谱法 电导检测器： 检测具有电导性化合物的通用型检测器，测定溶液流过电导池电极时的电导率。 使用电导检测器存在的问题： 离子色谱的流动相是电解质溶液，样品以电解质溶液为背景，而被测物的浓度又大大小于流动相电解质的浓度，这样难以测量由于样品离子的存在而产生的微小电导的变化。 利用抑制器可以除去流动相中的高浓度电解质，把背景电导加以抑制，从而解决了在离子色谱中使用电导检测器的问题。2022-7-6离子色谱法溶液溶液至至检测检测池池电电极极 检测检测池池 离子色谱的使用要点： 氮气的作用：屏蔽空气中二氧化碳的干扰。 淋洗液浓度增加，峰面积会减小。 水和试剂的纯度一定要尽量高。 样品与液相一样，要用0.45或0.22m滤膜过滤。2