(硼酸盐和碳酸盐淋洗液的对比)
一般淋洗液的选择情况
价态越高，洗脱能力越强； 离子半径越大，洗脱能力越强； 电离越强，洗脱能力越强； 极化度越大，洗脱能力越强； 对常规淋洗液 硼酸根＜氢氧根＜碳酸氢根＜碳酸根

淋洗液浓度对保留的影响
淋洗液浓度与保留值呈对数线性关系； 不同价态的被测离子，对数线性斜率不 同； 不同极化度和亲脂性，淋洗液浓度对保 留影响比较小。

10
1
0%乙腈 2 3 45 6
5%乙腈 1
10%乙腈 12 3 45 6 7
色谱柱： IonPac AS4A-SC 色谱峰： 1. F2 mg/L 2. Cl3 3. NO2- 5 4. Br10 5. NO3- 10 6. PO43- 15 7. SO42- 15
7
µS
2 3 45
6
7
0 10 12 5 3 4 20%乙腈 7 6 1 6 5 40%乙腈 7 1 50%乙腈 4 7
有机磷化合物、氨基酸、肽、核酸、核甙酸、蛋白
质、 碱基、抗生素
离子色谱的分离方式
离子交换
： 离子价态和离子半径
离子交换色谱（HPLC）—基于流动相和固定相上的 离子交换基团之间发生的离子交换过程。
离子排斥——离子排斥色谱（Donnan排斥、空间排
阻和吸附） 离子对 ——离子对色谱（吸附） 其他分离方式：离子抑制、反相
2,3
4
2,35
µS
6
Minutes
0
0
Minutes
10 0
Minutes
10 0
10
乙腈对柱选择性的影响
10
2
µS
1
0
10 2
µS
1
0 0 5
分离柱: IonPac AG11+AS11 淋洗剂: 0-5min, 0.5- 5 mmol/L, 515min, 5-15 mmol/L NaOH NaOH溶液梯度淋洗 流速: 2 mL/min. 检测器: 抑制电导，自动循环外加 7,8 10,12 水模式 11 色谱峰: 1. 乙酸 5 mg/L 3 2. Cl 5 5,6 14 17 3. NO25 9 13 4 4. 戊二酸盐 5 15 5. 琥珀酸盐 5 16 6. 苹果酸盐 5 7. 丙二酸盐 5 8. 酒石酸盐 5 9. 马来酸盐 5 16%(v/v)甲醇的NaOH 梯度淋洗 10 10. 富马酸 5 211. SO4 5 7 11 12. 草酸 5 6 12 13. PO435 3 5 8 14. 柠檬酸 5 9 13 1415 17 4 15. 异柠檬酸 5 16 16. 顺式乌头酸 5 17. 反式乌头酸 5
离子色谱分析的对象物质
离子类别
无机阴离子 无机阳离子 有机阴离子 有机阳离子 天然有机物
主要离子种类
卤素及简单阴离子、酸根阴离子、阳离子的配阴离子 碱金属、铵离子、碱土金属、过渡金属、稀土元素 有机酸、烷基硫酸、烷基磺酸、磷酸、多聚磷酸 胺、醇胺、铵盐、吡啶、生物碱、锍盐 糖、醇、酚、醛、维生素
生物物质
Conductivity Conductivity
～ ～
(700μS)
Retention time
NaF
NaCl
NaNO3 Na2HPO4
Na2SO4
～ ～
Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3
(700μS)
Retention time
废液
HF HCl HNO3 H3PO4 H2SO4
电极 （－）
抑制器的工作原理 (阳离子)
废液 / 气体
X-: 样品中的阴离子 Y+: 样品中的阳离子
纯水或来自检测 器的液体
电极 （＋）
H+ MSA- , O2 SO 2- MSA4 X-
H
+
H + O2
+
H2O
H2O
阴离子交换膜
H2O SO42Y+ X- H+ MSA(样品e, 淋洗液）
SO42- MSA
离子色谱仪测定阴离子含量
——张海鸥

– –
实验目的：
了解离子交换色谱的原理，学习离子色谱 仪的基本操作； 掌握利用离子色谱仪进行定性定量分析的 方法。
离子色谱的相关介绍（五个方面）

离子色谱简介 离子色谱仪结构、流程介绍 离子交换色谱的分离机理 离子色谱的应用 离子色谱分析条件的选择
谱方法
色谱 : 用于分析的一种分离技术 气相色谱 (气－固分离，流动相为载气) 液相色谱 (液－固分离，流动相为液体) – ＨＰＬＣ (主要分离非极性的有机化合物) – ＩＣ (主要分离极性和部分弱极性的化合物) 离子态物质 : 在水溶液中电离，具有 + 或 – 电荷的 元素


阴离子 ： Ｃｌ－，ＮＯ2－，ＳＯ４２－，ＣｒＯ４２－ 阳离子 ： Ｎａ＋，ＮＨ４＋，Ｃａ２＋，Ｆｅ３＋ 有机化合物：有机酸、有机碱等

淋洗液选择的条件
有一定的洗脱能力； 化学、物理性质稳定； 与被测离子有一定的性质差异，

电导检测为电导差异； 抑制电导检测为抑制后电导的差异； 紫外检测为紫外吸收的差异； 安培检测为氧化还原能力的差异
对检测器响应值尽可能小 如果被测物对检测器没有响应，则可以采用间 接检测法

抑制型阴离子色谱的典型淋洗液
离子色谱的检测方式
电导（电导法）
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
HPLC
二、离子色谱仪结构介绍
ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－
Ｃｌ－
＋ ＨＣＯ３－ ２－ ＋ ＣＯ ＳＯ３ ４ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ３２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－
ＣＯ３２－
ＳＯ４２－ ＨＣＯ３－
ＨＣＯ３－
抑制器的工作原理 (阴离子)
废液
X-: 样品中的阴离子 Y+: 样品中的阳离子
－
ＣＯ３２－ Ｃｌ－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３ ＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ ２－ ３ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ Ｃｌ－ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－
－
ＣＯ３２－
ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－
ＨＣＯ３－
＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＳＯ４２－ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＣＯ ２－ ３ ＋ ＋ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ３－ ＋ ＨＣＯ ＋ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＣＯ３２－
淋洗剂强度

四硼酸钠
(Na2B4O7)


硼酸
氢氧根 碳酸氢根 碳酸根
(H3BO3)
(NaOH) (NaHCO3) (Na2CO3)
通常，作为淋洗剂使用的化合物在水溶液中的pH大于8 时为阴离子，pH在5-8之间为中性分子，其阴离子 对固定相亲合力.与待测离子相近，这类化合物可作 阴离子分析的淋洗液。

电导检测
（ 样品：饮用水）
检测器 淋洗液
流 速
20.0 15.0 10.0 5.0
五 离子色谱分析条件的选择
影响保留时间的参数 流动相的选择 电导检测条件
一、影响保留的参数：离子的 性质
价态（Valency） 离子半径（Size） 极化程度（Polarisability）

参数（1）：价态
待测离子的价态越高，保留越强； 例子：tms(NO3-) < tms(SO42-) 例外：多价离子的保留如正磷酸盐与淋 洗剂的pH有关
X-
H+ + OH-
H2O Y+OH-
OH
Y+ + OH-
至检测器
阴离子交换膜
废液 H2O, H2 OH OH
-
H2 + OH
-
H2O
H2 O
电极 （－）
四、离子色谱的应用
离子色谱的应用
应用领域 环境 主要应用对象 大气成分（粉尘、颗粒物、雾、酸气）、酸雨、 水质分析、空气水质自动检测 食品 生鲜、果菜、酒、饮料、纯净水分析、酿造过程监控 农业 农药、肥料、土壤、饲料、粮食、植物分析 生物医学 血液、尿、输液成分、临床检查、人体微量元素分析 制药 植物药材、矿物药成分、制剂成分分析 材料 金属材料、半导体材料、表面处理、超纯水分析 工业 原料分析、产品质量控制、电解电镀液解析、造纸 化工 原料和产品分析、反应过程监控 日化 化妆品、洗涤剂、清洁剂、原料和产品成分分析
纯水或来自检 测器的流体
电极 （＋）
H2O , O2 H
+
H
+
H + O2
+
H2O
H2O
阳离子交换膜
Ka Y + +
H
+
H+ + OHH+ + X-
H2O
H+X-
至检测器
阳离子交换膜
废液 K OH , H2
+ -
Y++ K
OH
-
H2 + OH
-
H2O
H2 O
离子色谱系统构成
淋洗淮贮 存罐 淋洗液输 送 泵
抑制器装置
抑制电导 检测 电导池
样品注射
保护柱 离子交换 分离 色谱工作站 分析柱
数据采集和仪 器控制
11811-02
ICS2000内部结构图
1. 淋洗液阀 2. 泄漏传感器 3. 泵头 4. 压力传感器 5. 进样阀 6. 柱温箱(可选件) 7. 抑制器