離子色譜儀隨著現(xiàn)代化科技的進(jìn)步朝著多領(lǐng)域多方向發(fā)展,尤其是向生命科學(xué)領(lǐng)域進(jìn)軍,并取得重要應(yīng)用。而微型化、毛細(xì)管離子色譜儀、聯(lián)用色譜由于更能適應(yīng)市場(chǎng)需求,發(fā)展尤為迅猛。在技術(shù)方面,微流控技術(shù)成為關(guān)注焦點(diǎn),目前已經(jīng)廣泛應(yīng)用于毛細(xì)管電泳、PCR等多種儀器,隨著行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的不斷發(fā)展,未來發(fā)展將更為快速和規(guī)范。
離子色譜儀分離是基于淋洗離子和樣品離子之間對(duì)樹脂有效交換容量的競(jìng)爭(zhēng),為了得到有效的競(jìng)爭(zhēng),樣品離子和淋洗離子應(yīng)有相近的親合力。離子色譜儀儀主要用于環(huán)境樣品的分析,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,與微電子工業(yè)有關(guān)的水和試劑中痕量雜質(zhì)的分析。另外在食品、衛(wèi)生、石油化工、水及地質(zhì)等領(lǐng)域也有廣泛的應(yīng)用。離子色譜儀按照分離原理分類,可以分3種不同類型,分別是離子交換色譜、離子對(duì)色譜和離子排斥色譜。
離子排斥色譜,主要根據(jù)Donnon膜排斥效應(yīng):電離組分受排斥不被保存,而弱酸則有一定保存的原理制成。離子排斥色譜主要用于分離有機(jī)酸以及無機(jī)含氧酸根,如硼酸根、碳酸根和硫酸根、有機(jī)酸等。
離子色譜儀圖片
目前,離子色譜儀的應(yīng)用有:無機(jī)陰離子的檢測(cè);無機(jī)陽離子的檢測(cè)和有機(jī)陰離子和陽離子分析,主要包括生物胺,有機(jī)酸和糖類分析。其中離子色譜儀分離,主要是應(yīng)用離子交換的原理,采用低交換容量的離子交換樹脂來分離離子,它在離子色譜儀中應(yīng)用zui廣泛,其主要填料類型為有機(jī)離子交換樹脂。離子對(duì)色譜的固定相為疏水型的中性填料,用于陰離子分離的對(duì)離子是烷基胺類,如氫氧化四丁基銨、氫氧化十六烷基*烷等。用于陽離子分離的對(duì)離子是烷基磺酸類,如己烷磺酸鈉、庚烷磺酸鈉等。
在離子色譜儀中,可由加入不同的淋洗液添加劑來改善選擇性,這種淋洗液添加劑只影響樹脂和所測(cè)離子之間的相互作用,而不影響離子交換。對(duì)與樹脂親合力較強(qiáng)的離子,如一些可極化的離子,I-和ClO4-,以及疏水性的離子,苯甲酸和三乙胺等,在淋洗液中加入適量極性的有機(jī)溶劑如甲醇或乙腈,可縮短這些組分的保留時(shí)間并改善峰形的不對(duì)稱性。為了減少樣品離子與樹脂之間的非離子交換作用,減少樹脂對(duì)疏水性離子的吸附,在陰離子分析中,可在淋洗液中加入對(duì)氰酚。如測(cè)定1%NaCl中的痕量I-和SCN-時(shí),加入對(duì)氰酚占據(jù)樹脂對(duì)I-和SCN-的吸附位置,從而減少峰的拖尾并增加測(cè)定靈敏度。IC中,一價(jià)淋洗離子洗脫一價(jià)待測(cè)離子,二價(jià)淋洗離子洗脫二價(jià)待測(cè)離子,淋洗液濃度的改變對(duì)二價(jià)和多價(jià)待測(cè)離子保留時(shí)間的影響大于一價(jià)待測(cè)離子。若多價(jià)離子的保留時(shí)間太長(zhǎng),增加淋洗液的濃度是較好的方法。
具體在實(shí)驗(yàn)中,用戶應(yīng)該結(jié)合實(shí)際選擇合適的分離方式,例如水合能高和疏水性弱的離子,如Cl-或K,用HPIC分離。水合能低和疏水性強(qiáng)的離子,如高氯酸(ClO4-)或四丁基銨,用親水性強(qiáng)的離子交換分離柱或MPIC分離。有一定疏水性也有明顯水合能的pKa值在1與7之間的離子,如乙酸鹽或丙酸鹽,用HPICE分離。有些離子,既可用陰離子交換分離,也可用陽離子交換分離,如氨基酸,生物堿和過渡金屬等。
隨著不斷的實(shí)驗(yàn)與改進(jìn),離子色譜儀也在不斷發(fā)展,無論是在檢測(cè)方法,還是色譜柱方面,相信離子色譜儀在今后的應(yīng)用會(huì)越來越廣泛。