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離子色譜的相關(guān)知識(shí)
離子色譜 (Ion Chromatography)是高效液相色譜（HPLC）的一種，是分析陰離子和陽(yáng)離子的一種液相色譜方法。
狹義而言, 離子色譜法是以低交換容量的離子交換樹(shù)脂為固定相對(duì)離子性物質(zhì)進(jìn)行分離, 用電導(dǎo)檢測(cè)器連續(xù)檢測(cè)流出物電導(dǎo)變化的一種色譜方法?！峨x子色譜原理與應(yīng)用》中對(duì)離子色譜法的定義是：利用被測(cè)物質(zhì)的離子性進(jìn)行分離和檢測(cè)的液相色譜法。
工作原理
離子色譜的分離機(jī)理主要是離子交換，有3種分離方式，它們是高效離子交換色譜（HPIC）、離子排斥色譜 （HPIEC）和離子對(duì)色譜 （MPIC）。用于3種分離方式的柱填料的樹(shù)脂骨架基本都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物，但樹(shù)脂的離子交換功能基和容量各不相同。HPIC用低容量的離子交換樹(shù)脂，HPIEC用高容量的樹(shù)脂，MPIC用不含離子交換基團(tuán)的多孔樹(shù)脂。3種分離方式各基于不同分離機(jī)理。HPIC的分離機(jī)理主要是離子交換，HPIEC主要為離子排斥，而MPIC則是主要基于吸附和離子對(duì)的形成。
應(yīng)用領(lǐng)域
1、生物胺的檢測(cè)
Metrosep C1分離柱；2.5mM硝酸/10%丙酮淋洗液; 3 µL進(jìn)樣，可有效分析腐胺、組胺、尸胺等成分，已經(jīng)成為刑事系統(tǒng)和法醫(yī)學(xué)的重要檢測(cè)手段。
2、有機(jī)酸的檢測(cè)
Metrosep Organic Acids分離柱，MSM抑制器 ；0.5 mM H2SO4作為淋洗液，可有效分析包括乳酸、甲酸、乙酸、丙酸、丁酸、異丁酸、戊酸、異戊酸、蘋(píng)果酸、檸檬酸等各種有機(jī)酸成分，在微生物發(fā)酵工業(yè)、食品工業(yè)都是簡(jiǎn)便有效的分離方法。
3、糖類(lèi)分析
現(xiàn)已經(jīng)開(kāi)發(fā)出各種糖類(lèi)的分析手段，包括葡萄糖、乳糖、木糖、阿拉伯糖、蔗糖等多種糖類(lèi)分析方法。在食品工業(yè)中的應(yīng)用尤其廣泛。
分類(lèi)
1、離子交換色譜
高效離子交換色譜，應(yīng)用離子交換的原理，采用低交換容量的離子交換樹(shù)脂來(lái)分離離子，這在離子色譜中應(yīng)用廣泛，其主要填料類(lèi)型為有機(jī)離子交換樹(shù)脂，以苯乙烯二乙烯苯共聚體為骨架，在苯環(huán)上引入磺酸基，形成強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，引入叔胺基而成季胺型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂，此交換樹(shù)脂具有大孔或薄殼型或多孔表面層型的物理結(jié)構(gòu)，以便于快速達(dá)到交換平衡，離子交換樹(shù)脂耐酸堿可在任何pH范圍內(nèi)使用，易再生處理、使用壽命長(zhǎng)，缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度差、易溶易脹、受有機(jī)物污染。
硅質(zhì)鍵合離子交換劑以硅膠為載體，將有離子交換基的有機(jī)硅烷與基表面的硅醇基反應(yīng)，形成化學(xué)鍵合型離子交換劑，其特點(diǎn)是柱效高、交換平衡快、機(jī)械強(qiáng)度高，缺點(diǎn)是不耐酸堿、只宜在pH2-8范圍內(nèi)使用。
離子交換色譜是常用的離子色譜。
2、離子排斥色譜
它主要根據(jù)Donnon膜排斥效應(yīng)，電離組分受排斥不被保留，而弱酸則有一定保留的原理，制成離子排斥色譜主要用于分離有機(jī)酸以及無(wú)機(jī)含氧酸根，如硼酸根碳酸根和硫酸根有機(jī)酸等。它主要采用高交換容量的磺化H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為填料以稀鹽酸為淋洗液。
3、離子對(duì)色譜
離子對(duì)色譜的固定相為疏水型的中性填料，可用苯乙烯二乙烯苯樹(shù)脂或十八烷基硅膠(ODS)，也有用C8硅膠或CN，固定相流動(dòng)相由含有所謂對(duì)離子試劑和含適量有機(jī)溶劑的水溶液組成，對(duì)離子是指其電荷與待測(cè)離子相反，并能與之生成疏水性離子，對(duì)化合物的表面活性劑離子，用于陰離子分離的對(duì)離子是烷基胺類(lèi)如氫氧化四丁基銨氫氧化十六烷基三甲烷等，用于陽(yáng)離子分離的對(duì)離子是烷基磺酸類(lèi)，如己烷磺酸鈉，庚烷磺酸鈉等對(duì)離子的非極性端親脂極性端親水，其CH2鍵越長(zhǎng)則離子對(duì)化合物在固定相的保留越強(qiáng)，在極性流動(dòng)相中，往往加入一些有機(jī)溶劑，以加快淋洗速度，此法主要用于疏水性陰離子以及金屬絡(luò)合物的分離，至于其分離機(jī)理則有3種不同的假說(shuō)，反相離子對(duì)分配離子交換以及離子相互作用。
維護(hù)保養(yǎng)
1． 試劑用水需要到達(dá)18.2M，洗脫液必須經(jīng)0.45um或更小的濾膜抽濾（必 要時(shí)可用二層濾膜過(guò)濾）真空脫氣后才可使用。濾膜為一次性，每次使用前需要先過(guò)濾高純水以清洗干凈。抑制器再生液可以不過(guò)濾脫氣。
2． 環(huán)境必須無(wú)腐蝕氣體，通風(fēng)良好。
3． 樣品一定要去除固體微粒后才能進(jìn)樣。如樣品比較臟可以先用濾紙粗濾 后再過(guò)0.45um的濾膜過(guò)濾，一定要得到澄清液后才經(jīng)濾頭進(jìn)樣。對(duì)有顏色的骯臟的樣品要用做前處理后才可進(jìn)樣。
4． 洗脫液試劑需要優(yōu)級(jí)純以上。
注意事項(xiàng)
1． 分析柱不可摔打碰撞。
2． 分析柱上有箭頭表示洗脫液流進(jìn)和流出的方向，不可以接反。
3． 安裝分析柱時(shí)，為避免氣泡產(chǎn)生請(qǐng)按下述順序安裝： 擰開(kāi)分析柱進(jìn)口接 頭螺絲，裝好配制的洗脫液，排氣泡后啟動(dòng)IC泵，待有溶液從管接頭流出后，把分析柱進(jìn)口接頭螺絲擰緊，待有溶液從分析柱出口流出時(shí)，不要急于擰上出口接頭螺絲，讓溶液沖洗分析柱5分鐘左右，然后再接上分析柱出口接頭螺絲。
4． 必須在有保護(hù)柱的情況下做樣。
5． 不要把樣品中的氣泡注射入分析柱。
6． 裝標(biāo)準(zhǔn)的容量瓶不可用酸泡。
7． 高壓IC泵不可空轉(zhuǎn)。
8． 每天關(guān)機(jī)前要用淋洗脫液沖洗分析柱30分鐘。
9． 電腦中的電源管理和屏幕保護(hù)要關(guān)閉。
故障排除
1、電導(dǎo)檢測(cè)器常見(jiàn)故障
電導(dǎo)檢測(cè)器常見(jiàn)故障是檢測(cè)池被污染。
故障原因:污染物主要來(lái)源于沒(méi)有經(jīng)過(guò)適當(dāng)前處理的樣品,如濃度過(guò)高、復(fù)雜的樣品基體等。
故障現(xiàn)象:基線(xiàn)噪聲變大,靈敏度降低。
處理方法:(1)用3 mol/LHNO3溶液清洗電導(dǎo)池,再用去離子水清洗電導(dǎo)池至pH值達(dá)中性; (2)用0. 001 mol/L KCI溶液校正電導(dǎo)池,使電導(dǎo)值顯示為147μS。
2、分析泵常見(jiàn)故障
分析泵常見(jiàn)故障是泵內(nèi)產(chǎn)生氣泡和漏液
故障現(xiàn)象:基線(xiàn)的噪聲加大,色譜峰形變差(出現(xiàn)亂峰)。
處理方法:為分析泵提供充足的淋洗液,并且給淋洗液施加一定的壓力(通常小于35 kPa)。對(duì)于容易產(chǎn)生氣體的溶液可以先用真空脫氣,然后用惰性氣體在線(xiàn)脫氣的處理方法;若泵漏液,可更換泵密封圈。
3、抑制器使用中的常見(jiàn)故障與排除
抑制器在離子色譜儀中具有舉足輕重的作用。抑制器工作性能的好壞對(duì)分析結(jié)果有很大的影響。抑制器最常見(jiàn)的故障是漏液，使峰面積減?。`敏度下降）和背景電導(dǎo)升高。
（1）峰面積減小
造成峰面積減小的主要原因有：微膜脫水、抑制器漏液、溶液流路不暢和微膜被玷污。抑制器長(zhǎng)期不用，會(huì)發(fā)生微膜脫水現(xiàn)象，為激活抑制器，可用注射器向陰離子抑制器內(nèi)以淋洗液流路相反的方向注入少許0.2mol/L的硫酸溶液。同時(shí)向再生液進(jìn)口注入少許純凈水，并將抑制器放置半小時(shí)以上。抑制器內(nèi)玷污的金屬離子可以用草酸鈉清洗。
（2）背景電導(dǎo)值高
在化學(xué)抑制型電導(dǎo)檢測(cè)分析過(guò)程中，若背景電導(dǎo)高，說(shuō)明抑制器部分存在一定的問(wèn)題。大多數(shù)是操作不當(dāng)引起的。例如淋洗液或再生液流路堵塞，系統(tǒng)中無(wú)溶液流動(dòng)造成背景電導(dǎo)偏高或使用的電抑制器電流設(shè)置的太小等。膜被污染后交換容量下降亦會(huì)使背景電導(dǎo)升高。而失效的抑制器在使用時(shí)會(huì)出現(xiàn)背景電導(dǎo)持續(xù)升高的現(xiàn)象，此時(shí)應(yīng)更換一支新的抑制器。
（3）漏液
抑制器漏液的主要原因是抑制器內(nèi)的微膜沒(méi)有充分水化。
因此，長(zhǎng)時(shí)間未使用的抑制器在使用前應(yīng)讓微膜水溶脹后再使用。另外要保證再生液出口順暢，因此反壓較大時(shí)也會(huì)造成抑制器漏液。另外抑制器保管不當(dāng)造成抑制器內(nèi)的微膜收縮、破裂也會(huì)發(fā)生漏液現(xiàn)象。