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離子色譜中常用的改善分離度的方法

[2013/3/8]

　　1、稀釋樣品

　　對組成復(fù)雜的樣品，若待測離子對樹脂親合力相差頗大，就要作幾次進樣，并用不同濃度或強度的淋洗液或梯度淋洗。對固定相親合力差異較大的離子，增加分離度的最簡單方法是稀釋樣品或作樣品前處理。例如鹽水中SO2-4和Cl-的分離。若直接進樣，其色譜峰很寬而且拖尾，表明進樣量已超過分離柱容量，在常用的分析陰離子的色譜條件下，30min之后Cl-的洗脫仍在繼續(xù)。在這種情況下，在未恢復(fù)穩(wěn)定基線之前不能再進樣。若將樣品稀釋10倍之后再進樣就可得到Cl-與痕量SO2-4之間的較好分離。對陰離子分析推薦的最大進樣量，一般為柱容量的30%，超過這個范圍就會出現(xiàn)大的平頭峰或肩峰

　　2、改變分離和檢測方式

　　若待測離子對固定相親合力相近或相同，樣品稀釋的效果常不令人滿意。對這種情況，除了選擇適當(dāng)?shù)牧鲃酉嘀，還應(yīng)考慮選擇適當(dāng)?shù)姆蛛x方式和檢測方式。例如，NO-3和ClO-3，由于它們的電荷數(shù)和離子半徑相似，在陰離子交換分離柱上共淋洗。但ClO-3的疏水性大于NO-3，在離子對色譜柱上就很容易分開。又如NO-2與Cl-在陰離子交換分離柱上的保留時間相近，常見樣品中Cl-的濃度又遠大于NO-2，使分離更加困難，但NO-2有強的UV吸收，而Cl-則很弱，因此，應(yīng)改用紫外作檢測器測定NO-2，用電導(dǎo)檢測Cl-，或?qū)煞N檢測器串聯(lián)，于一次進樣同時檢測Cl-與NO-2。對高濃度強酸中有機酸的分析，若采用離子排斥，由于強酸不被保留，在死體積排除，將不干擾有機酸的分離。

　　3、樣品前處理

　　對高濃度基體中痕量離子的測定，例如海水中陰離子的測定，最好的方法是對樣品作適當(dāng)?shù)那疤幚怼３ミ^量Cl-的前處理方法有：使樣品通過Ag 型前處理柱除去Cl-，或進樣前加AgNO3到樣品中沉淀Cl-;也可用閥切換技術(shù)，其方法是使樣品中弱保留的組分和90%以上的Cl-進入廢液，只讓10%左右的Cl-和保留時間大于Cl-的組分進入分離柱進行分離。對含有大的有機分子的樣品，應(yīng)于進樣前除去有機物，較簡單的方法是用Dionex的前處理柱OnGuard的RP或P柱或在線閥切換除去有機基體。

　　4、選擇適當(dāng)?shù)牧芟匆?

　　離子色譜分離是基于淋洗離子和樣品離子之間對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。下面舉例說明選擇淋洗液的一般原則。用CO2-32HCO-作淋洗液時，在Cl-之前洗脫的離子是弱保留離子，包括一價無機陰離子、短碳鏈一元羧酸和一些弱離解的組分，如F-，甲酸，AsO-2，CN-和S2-等。對乙酸，甲酸與F-、Cl-等的分離應(yīng)選用較弱的淋洗離子，常用的弱淋洗離子有HCO-3，OH-和B4O2-7。由于HCO-3和OH-易吸收空氣中CO2，CO2在堿性溶液中會轉(zhuǎn)變成CO2-3，CO2-3之淋洗強度較HCO-3和OH-大，因而不利于上述弱保留離子的分離。B4O2-7亦為弱淋洗離子，但溶液穩(wěn)定，是分離弱保留離子的推薦淋洗液。中等強度的碳酸鹽淋洗液對高親和力組分的洗脫效率低。

　　對離子交換樹脂親合力強的離子有兩種情況，一種是離子的電荷數(shù)大，如PO3-4，AsO3-4和多聚磷酸鹽等;一種是離子半徑較大，疏水性強，如I-，SCN-，S2O2-3，苯甲酸和檸檬酸等。對前者以增加淋洗液的濃度或選擇強的淋洗離子為主。對后一種情況，推薦的方法是在淋洗液中加入有機改進劑(如甲醇、乙腈和對氰酚等)或選用親水性的柱子，有機改進劑的作用主要是減少樣品離子與離子交換樹脂之間的非離子交換作用，占據(jù)樹脂的疏水性位置，減少疏水性離子在樹脂上的吸附，從而縮短保留時間，減少峰的拖尾，并增加測定靈敏度。

　　在離子色譜中，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。對與樹脂親合力較強的離子，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溶劑如甲醇或乙腈，可縮短這些組分的保留時間并改善峰形的不對稱性。為了減少樣品離子與樹脂之間的非離子交換作用，減少樹脂對疏水性離子的吸附，在陰離子分析中，可在淋洗液中加入對氰酚。如測定1%NaCl中的痕量I-和SCN-時，加入對氰酚占據(jù)樹脂對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，一價淋洗離子洗脫一價待測離子，二價淋洗離子洗脫二價待測離子，淋洗液濃度的改變對二價和多價待測離子保留時間的影響大于一價待測離子。若多價離子的保留時間太長，增加淋洗液的濃度是較好的方法。