离子色谱分离测定水中阴离子课件

1、离子色谱分离测定水中常见无机阴离子 实验目的实验原理仪器设备及流程实验步骤数据处理问题及讨论1离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱分离测定水中常见无机阴离子 实验目的1离子色谱法测定实验目的掌握离子交换色谱的基本原理；掌握离子色谱仪的组成及基本操作技术；利用离子色谱分离测定水中常见无机阴离子。2离子色谱法测定水中常见无机阴离子实验目的掌握离子交换色谱的基本原理；2离子色谱法测定水中常见实验原理不同离子对某一给定离子交换柱中功能基存在亲合力的差异。使用适宜的淋洗剂，水样中待测的阴离子随淋洗液进入离子交换系统中(由保护柱和分离柱组成)时，则在树脂功能基位置发生淋洗剂阴离子与样品阴离子的离子交换

2、平衡，不同样品离子因与固定相的作用力不同而在色谱柱中的保留时间不等，通过柱后可得到分离。 离子色谱基本原理如下:3离子色谱法测定水中常见无机阴离子实验原理不同离子对某一给定离子交换柱中功能基存在亲合力的差异离子色谱概述及基本原理利用色谱技术测定离子型物质的方法 色谱 : 用于分析的一种分离技术 离子型物质 : 在水溶液中电离，具有 + 或 电荷的元素阴离子: Cl，NO2，SO4，CrO4阳离子: Na，NH，Ca，Fe1975 由H.Small 等人.（Dow chemical)首次提出 用于测定氯离子和硫酸根4离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱概述及基本原理利用色谱技术测定离子型物质

3、的方法4离子 离子色谱的特点 不同的操作者都可得到好的样品分析重现性 经过稀释、过滤后可以测定多种样品 多价态可氧化元素（NO2- & NO3-, SO32-&SO42- etc.）, 不同价态离子（Fe3+ & Fe2+,Cr3+ & Cr6+ etc.） 可单独测定某种离子.（通常为同时测定)5离子色谱法测定水中常见无机阴离子 离子色谱的特点 不同的操作者都可得到好的样品分析重现性5离电力 冷却水 / HPW 锅炉蒸汽中的杂质食品 / 饮料 酒 / 饮料/ 糖果 饮料中有机酸造纸. /纸浆 纸浆液处理水 张纸和液体中的离子农业 肥料 /土壤 / 植物 /等 土壤中离子医学 血液 / 尿 尿

4、中草酸化妆品 化妆品 / 清洁剂/ 洗发液 化妆品液体中的阴离子制药 化学 / 液体 化学品中的重金属应用领域领域环境. / 污染 雨水/河水/ 大气/ 污水 雨水中离子城市用水 自来水 / 水源 自来水中消毒副产物样品应用化学品 设备提取物 / 聚合物 环氧类粘合剂中的阴离子电子 / 半导体 高纯水 晶片冲洗水 高纯水中的离子型杂质金属 / 钢材 表面处理液镀 槽 冷却水 电镀 槽中的抗坏血酸 6离子色谱法测定水中常见无机阴离子电力 冷却水 / 离子色谱的基本流程图淋洗液 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7离子色

5、谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱的基本流程图淋洗液 泵色谱柱检测器 泵液分离 检测 离子色谱的基本构成 进样 - 样品环进样 分离 - 离子交换分离 检测 - 电导检测 (抑制型) 8离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱的基本构成 进样 - 样品环进样 8离子色谱 进样 废液样品 淋洗液 至分离柱进样阀 样品 装样 废液 淋洗液至分离柱 样品环进样（）（） 样品环9离子色谱法测定水中常见无机阴离子 进样 废液样品 淋洗液 至分离柱进样阀 样品 装样 废液 分离的方式离子排斥 ： 离解常数 和疏水性 离子对 (RP) ： 对离子对试剂的亲和力 离子对化合物的疏水性离子抑制 (RP)： 在特

6、定 pH下的疏水性反相 ： 疏水性 离子交换 ： 离子价态和离子半径10离子色谱法测定水中常见无机阴离子分离的方式离子排斥 ： 离解常数 和疏水性 色谱分离慢中等快Temporal course淋洗液11离子色谱法测定水中常见无机阴离子色谱分离慢Temporal 淋洗液11离子色谱法测定水中常见离子交换分离机理12离子色谱法测定水中常见无机阴离子 阴离子交换树脂 (乳胶型）m13离子色谱法测定水中常见无机阴离子 阳离子交换树脂 (接枝型)14离子色谱法测定水中常见无机阴离子 分离阴离子0246810121416Retention time(min)08mSF-NO3-SO42-Cl-NO2-B

7、r-HPO42-15离子色谱法测定水中常见无机阴离子分离阴离子0246810121416Retention ti分离阳离子02468101214Retention time (min)01234Na+NH4+K+Mg2+Ca2+S16离子色谱法测定水中常见无机阴离子分离阳离子02468101214Retention time检测方式电导 检测具有电导性化合物的通用型检测器 离子色谱最常用的检测器电化学(安培法) 在特定的条件下可对某些化合物直接进行氧化还原反应 紫外可见光度法 紫外直接吸收或可见光光度法测定选择性强 可进行柱后衍生 荧光法 HPLC17离子色谱法测定水中常见无机阴离子检测方式电

8、导电化学(安培法)17离子色谱法测定水中常见无机阴电导检测器 测定溶液流过电导池电极时的电导率 可检测大部分离子型化合物溶液至检测池电极 检测池18离子色谱法测定水中常见无机阴离子电导检测器 测定溶液流过电导池电极时的电导率溶液至检测池电极抑制器 安装在电导池之前 提高待测离子的电导率： 提高灵敏度 Na+,Cl-H+,Cl- 降低背景电导 (淋洗液) : 减少噪音 Na+,HCO3-H2CO3Na+,OH- H2O19离子色谱法测定水中常见无机阴离子抑制器 安装在电导池之前Na+,OH- H2O1抑制器的作用废液Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3(700S)NaF,Na

9、Cl,NaNO3Na2HPO4,Na2SO4Retention timeConductivityNaFNaClNaNO3Na2HPO4Na2SO4Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3(700S)Retention timeConductivityHFHClHNO3H3PO4H2SO4Retention timeBack Ground： H2CO3 (15S)Conductivity20离子色谱法测定水中常见无机阴离子抑制器的作用废液Back Ground： Na2CO3 / 极限摩尔电导值 Cation Anion Total conductivity （ ） （ ） （u

10、nit：S/m equivalent）21离子色谱法测定水中常见无机阴离子极限摩尔电导值 Cation Anion 离子交换膜 离子交换膜 淋洗液格网 再生液格网 再生液格网抑制器的结构 自分离 柱 至检 测 池排放 检测池或再生液 瓶22离子色谱法测定水中常见无机阴离子 离子交换膜 离子交换膜 淋洗液格网 再生液格网 再生液格网23离子色谱法测定水中常见无机阴离子23离子色谱法测定水中常见无机阴离子2H+ + SO42-Y+Na+ 化学再生微膜抑制器的工作原理 (阴离子)X-: 样品中的阴离子Y+: 样品中的阳离子H2SO4H2SO4H2O Na+Y+ X- Na+ CO32-(样品, 淋洗

11、液)H+ H+ + CO32-H+ + X- 至检测器H2CO3H+X-H2SO42H+ + SO42-H2SO4Na2SO4Na2SO4 废液废液化学再生液 H+H+H+H+阳离子交换膜阳离子交换膜H+H+24离子色谱法测定水中常见无机阴离子2H+ + SO42-Y+Na+ 化学再生微膜抑制器的工作原化学再生模式流程图 溶離液泵柱废液废液 再生液 加压进样阀 抑制器 检测池25离子色谱法测定水中常见无机阴离子化学再生模式流程图 溶離液泵柱废液废液 再生液 加压进样阀 05.0010.0015.00Retention time(min)05.010.015.020.0uS电导检测 （ 样品：饮

12、用水）F-Cl-NO3-SO4-26离子色谱法测定水中常见无机阴离子05.0010.0015.00Retention time(离子色谱系统示意图流动相储罐泵保护柱分析柱抑制器色谱工作站流路离子交换分离抑制电导检测器数据采集和仪器控制进样器电导池27离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱系统示意图流动相储罐泵保护柱分析柱抑制器色谱工作站流28离子色谱法测定水中常见无机阴离子28离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱的使用要点29离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱的使用要点29离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱的使用要点 启动仪器与仪器的稳定 提供一定压力的氮气并检查压力是否合适

13、 系统中有淋洗液流出，并进入了抑制器 淋洗泵中无气泡 确认系统中无液体/气体泄漏 确认系统有稳定的压力与背景电导 开始测定 用注射器注入标准或者样品30离子色谱法测定水中常见无机阴离子离子色谱的使用要点 启动仪器与仪器的稳定30离子色谱法测定水Conc. of standard标准响应值定量计算根据标样制作校正曲线. 以此为标准计算样品中的待测离子0.005.0010.015.020.0 浓度（ppm)0.005.00e+51.00e+61.50e+62.00e+62.50e+6 响应样品响应值Conc. of sample31离子色谱法测定水中常见无机阴离子Conc. of standard

14、标准响应值定量计算根据标样如何获得可靠的分析结果 了解可能影响色谱分析结果的各种干扰因素 配制淋洗液、标准液所使用水和试剂的纯度 了解所使用的预处理方法的优/缺点 仪器应进行例行保养32离子色谱法测定水中常见无机阴离子如何获得可靠的分析结果 了解可能影响色谱分析结果的各种干扰因色谱柱、淋洗液的温度淋洗液的浓度与组成淋洗液的流速淋洗液中的杂质影响色谱分析的各种条件33离子色谱法测定水中常见无机阴离子色谱柱、淋洗液的温度影响色谱分析的各种条件33离子色谱法测定样品处理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 ，以减少沾污稀释待测物浓度较高时，应预先稀释.降低干扰物的浓度

15、.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34离子色谱法测定水中常见无机阴离子样品处理过滤34离子色谱法测定水中常见无机阴离子仪器设备及流程DIONEX ICS-90 型离子色谱仪，IonPac AS14分离柱，IonPac AG14保护柱，AMMS 微膜抑制器，DS5 电导检测器, Chromeleon色谱控制分析软件。 色谱条件：淋洗液 3.5 mM Na2CO3/1.0 mM NaHCO3；泵流速：1.2 mL/min；抑制器再生液 50 mN H2SO4；进样量：50ml。35离子色谱法测定水中常见无机阴离子仪器设备及流程DIONEX ICS-90 型离子色谱仪，Io

16、ICS9036离子色谱法测定水中常见无机阴离子ICS9036离子色谱法测定水中常见无机阴离子37离子色谱法测定水中常见无机阴离子37离子色谱法测定水中常见无机阴离子实验步骤标准曲线的绘制：分别量取标准离子贮备溶液(1.0mg/mL)各5.0mL混合，并用去离子水稀释至100mL得浓度H标准液，逐级稀释，配制以下浓度：38离子色谱法测定水中常见无机阴离子实验步骤标准曲线的绘制：分别量取标准离子贮备溶液(1.0mg实验步骤样品前处理：为了防止保护柱和分离柱系统堵塞，水样必需先经中速定性滤纸除去不溶性颗粒物，适当稀释(根据总矿化度而定，一般稀释10 100 倍)，定容。若样品中含有原油，须静置，待油水分层后取其下部水样进行分析。饮用水样经0. 45m微孔滤膜除去悬浮微粒后直接进样。高硬度水在碳酸盐淋洗液中会产生沉淀，必要时要将水样先经过强酸性阳离子交换柱。39离子色谱法测定水中常见无机阴离子实验步骤样品前处理：为了防止保护柱和分离柱系统堵塞，水样必需实验步骤测定：分别将混合标准溶液与水样经0.45mm的微孔滤膜过滤注入离子色谱仪中，根据保留时间定性，用峰面积或峰高外标法定量。 40离子色谱法测定水中常见无机阴离子实验步骤测定：分别将混合标准溶液与水样经0.45mm的微孔滤数据处理仪器本身带有色谱控制及数据分析软件，可对数据进行自动分析，