離子色譜儀的分離機(jī)理主要是離子交換,有3種分離方式,它們是離子交換色譜(HPIC)、離子排斥色譜(HPIEC)和離子對(duì)色譜(MPIC)。離子色譜儀的檢測器分為兩大類,即電化學(xué)檢測器和光學(xué)檢測器。電化學(xué)檢測器包括電導(dǎo)、直流安培、脈沖安培和積分安培;光化學(xué)檢測器包括紫外可見和熒光。
離子色譜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爭,為了得到有效的競爭,樣品離子和淋洗離子應(yīng)有相近的親合力。
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定靈敏度。IC中,一價(jià)淋洗離子洗脫一價(jià)待測離子,二價(jià)淋洗離子洗脫二價(jià)待測離子,淋洗液濃度的改變對(duì)二價(jià)和多價(jià)待測離子保留時(shí)間的影響大于一價(jià)待測離子。若多價(jià)離子的保留時(shí)間太長,增加淋洗液的濃度是較好的方法。
離子色譜儀淋洗液的選擇:
1.淋洗離子的種類、濃度及流速:陰離子色譜的典型淋洗液按洗脫能力由強(qiáng)到弱有碳酸鹽、碳酸氫根、氫氧根、硼酸、四硼酸鈉,根據(jù)被洗脫離子的保留性強(qiáng)弱加以選擇。離子保留性強(qiáng)弱與離子的價(jià)態(tài)、離子半徑、極化度有關(guān),價(jià)態(tài)越高,保留性越強(qiáng);離子半徑越大,保留性越強(qiáng);極化度越大,保留性越強(qiáng)。對(duì)同一種淋洗液,濃度越大,洗脫能力越強(qiáng)。增加淋洗液的流速可以縮短保留時(shí)間,但要考慮分離度和柱子所能承受的壓力。
2.淋洗液的pH值:其值提高,氫氧根濃度增加,一般情況被測離子保留時(shí)間減??;對(duì)于弱酸、多元酸,pH值提高,電離增加,保留時(shí)間反而增加,如磷酸根。
3.有機(jī)改進(jìn)劑對(duì)保留的影響:縮短保留時(shí)間,對(duì)疏水性的離子影響更大;增加樣品的溶解度;改善疏水性和極化離子的色譜峰形;清洗被污染的色譜柱。