2. 流动相（淋洗液）
流动相通常用缓冲溶液，有时加入适量与水互溶的 有机溶剂（甲醇或乙腈）
1 阳离子 硫酸、甲基磺酸、盐酸、硝酸、高氯酸溶液
2 阴离子 B4O72- OH- HCO3- CO32-
3 有机改性剂 甲醇 乙腈 异丙醇
抑制型电导检测阴离子交换色谱常用流动相
▪ 在抑制过程中容易转变成弱电解质
物
❖ 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.比如I-，S2-，CN－，糖类，氨基酸等
分为直流安培，脉冲安培，积分安培。
❖ 紫外－可见光度法和荧光法
紫外直接吸收或可见光光度法测定选择性强
如NO2－，Br－，NO3－ 可进行柱后衍生，如铬酸盐、过渡金属、稀土
金属等以及有机污染物的检测。
❖ D. 其它分离方式
二 离子色谱仪的组成
❖ 1 贮液罐 ❖ 2 输液泵 ❖ 3 进样器 ❖ 4分离柱 ❖ 5 抑制器 ❖ 6 检测器(电导,紫外) ❖ 7 色谱工作站
流路
进样器
离子交换 分离
离子色谱系统示意图
流动相储罐
抑制器
泵 电导池(安培池)
保护柱 分析柱
紫外可见(荧光) 二极管阵列等
色谱工作站
离子色谱法原理及应用
内容提要
❖ 一 离子色谱法定义及分离方式 ❖ 二 离子色谱仪的组成 ❖ 三 影响保留的因素 ❖ 四 样品前处理方法 ❖ 五 离子色谱在环境监测中的应用
一 离子色谱法的定义及分离方式
离子色谱（IC）是高效液相色谱（HPLC）的一种， 是分析阴离子和阳离子的一种液相色谱方法。
离子色谱的分离机理主要是离子交换，分离方式有3 种，高效离子交换色谱（HPIC）、离子排斥色谱 （HPIEC）和离子对色谱（MPIC）。其中，HPIC用低 容量的离子交换树脂，分离机理主要是离子交换； HPIEC用高容量的树脂，分离机理主要为离子排斥； MPIC用不含离子交换基团的多孔树脂，分离机理主要 基于吸附和离子对的形成。
离子色谱与液相色谱的区别
离子色谱
液相色谱
气路（氮气 或氦气） 流路系统
流动相 试剂要求
色谱柱 抑制器 检测器 分析对象
对用NaOH流动相，用于保护流动相 以免同空气接触。其它系统可以不 用气路，用量少。
全peek材料，耐强酸强碱和一般反 相有机试剂
以强酸强碱为主，兼反相系统，不 能用于正相。流动相种类少
❖ A. 高效离子交换色谱法（HPIC）：
❖
分离是基于流动相和键合在基质上的离子
交换基团之间的离子交换过程，也包括部分非
离子的相互作用。这种分离方式主要用于有机
和无机阴离子和阳离子的分离。离子交换功能
基为季铵基的树脂用作阴离子分离，为磺酸基Βιβλιοθήκη 和羧酸基的树脂用作阳离子分离。
❖ B. 高效离子排斥色谱（HPICE）：
对去离子水要求极高，大于17.8mΩ, 成本很高。有机试剂也要考虑离子 杂质，至少HPLC级。
通用性较差，样品对柱子有很强的 选择性，品牌少选择余地小，价格 高。 有二种：单柱法（无） 和双柱法，灵敏度高
以电导为主，可以用PAD、UV、FU、 MS等
早期以阴离子为主，现可以分析无 机、有机阴阳离子，也可分析极性 的有机物，糖及生物大分子等。分 子对象范围较小，以离子化合物为 主。
❖ 其它检测方式：质谱检测法
❖ IC-MS，IC-ICP/MS
4. 离子色谱的抑制器
❖ 工作原理：选用弱酸的碱金属盐（碳酸盐、碳酸氢
盐等）为分离阴离子的淋洗液，无机酸（盐酸或硝酸） 为分离阳离子的淋洗液。当分离阴离子时使淋洗液通 过置于分离柱和检测器之间的一个氢（H+）型强酸 性阳离子交换树脂填充柱；分析阳离子时，则通过 OH-型强碱性的阴离子交换树脂柱。这样，阴离子淋 洗液中的弱酸盐被质子化生成弱酸；阳离子淋洗液中 的强酸被中和生成水，从而使淋洗液本身的电导大大 降低。
可以分析部分无机物，但灵敏度低。 以有机物为主，选择不同的柱子可 以分析各种大小分子。分析对象范 围大。
1. 色谱柱
❖ 离子交换色谱柱的填料是阴、阳离子交换剂， 是在有机高聚物或硅胶上接枝有机季胺或磺 酸基团。阴离子交换柱用于分离阴离子，阳 离子交换柱用于分离阳离子。
❖ 离子对色谱中现在最常用的是反相离子对色 谱，它使用反相色谱中常用的固定性如ODS。
抑制电导 (安培)检测器
光检测器
数据采集和仪 器控制
❖ 由示意图知，离子色谱仪的构成与HPLC 相同，主要由输液系统、进样系统、分离 系统、检测系统和数据处理系统构成。不 同之处是IC的流动相要求耐酸碱腐蚀以及 在可与水互溶的有机溶剂（甲醇、乙腈） 中不溶胀的系统，即所有管路、接头、阀 门等都用耐酸碱腐蚀的聚醚醚酮（PEEK） 材料的全塑IC系统。
一般无，但ELSD和MS需要，用量大。
特殊金属材料为主，耐有机溶剂， 不耐强酸强碱
正反相系统兼离子交换。种类相对 较多。
水要求相对较低，大于10 mΩ，成 本不高。要求HPLC级试剂。
通用性强，品牌多选择余地大，价 格相对较低。
用电导时，测定阴离子可以需要。
以紫外为主，其它的有FU、DAD、RI、 PAD、ELSD、MS、ED等
淋洗强度
很弱 弱 弱 中等强度 中等强度 中等强度 强
3.离子色谱的检测器
❖ 离子色谱的检测器分为两个类，即电化学 检测器和光学检测器。电化学检测器包括 电导（抑制型和非抑制型）、安培检测器 （直流安培、脉冲安培和积分安培检测 器）；光学检测器包括紫外-可见和荧光。
❖ （1）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 主要用于测定无机阴、阳离子和部分极性有机
淋洗剂
Na2B4O7 NaOH NaHCO3 NaHCO3 + Na2CO3 H2NCH(R)COOH + NaOH RNHCH(R)SO3H + NaOH Na2CO3
抑制产物
H3BO3 H2O CO2 + H2O CO2 + H2O H3N+CH(R)COO－ RNH2+CH(R)SO3－ CO2 + H2O
❖
分离是基于固定相和被分析物之间三种不
同的作用-Donnan排斥、空间排斥和吸附作用。
这种分离方式主要用于弱的有机和无机酸及醇
类的分离。
❖ C. 离子对色谱法（MPIC）： 分离是基于被分析物在分析柱上的
吸附作用。分析柱的选择性主要取决于流 动相的组成和浓度。流动相除了加入有机 改性剂之外，还需加入离子对试剂。这种 分离方式可用于表面活性阴离子和阳离子 以及过渡金属配合物的分离。