离子色谱基础

1. 离子色谱基础 证据技术实验教学中心 西南政法大学证据技术实验教学中心

2. Contents • 离子色谱概念 • 基本分离机理 • 离子色谱仪构成 • 检测方式 • 定性定量分析方法 • 应用与注意事项 西南政法大学证据技术实验教学中心

3. 什么是离子色谱（IC）? • 色 谱（Chromatography）:GC、TLC、LC、IC…… • 离子色谱（Ion Chromatography）：液相色谱的一种，基本分离机理：离子交换 • 阴离子：Ｃｌ－，ＮＯ2－，ＳＯ４２－，ＣｒＯ４２－ • 阳离子：Ｎａ＋，ＮＨ４＋，Ｃａ２＋，Ｆｅ３＋ 特点：高效、灵敏、准确 多种离子分析的标准方法 西南政法大学证据技术实验教学中心

4. 离子色谱 (IC) 是 • 1975 由H.Small 等人.（Dow chemical)首次提出 • 用于测定氯离子和硫酸根 • 许多国家将离子色谱法作为标准方法 • 中国 ： GB 饮用天然矿泉水水检试方法, ； 工业循环冷却水中阴、阳离子的测试方 法 等… 。 • 美国： USEPA （US Env. Protect Agency） ASTM （America Society for Testing and Materials，<<Journal of Forensic Sciences>>） ISO（International Organization for Standardization） 西南政法大学证据技术实验教学中心

5. ＳＯ４２－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＋ ＳＯ４２－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＳＯ４２－ ＳＯ４２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＳＯ４２－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ 离子交换分离机理 ＨＣＯ３－ ＳＯ４２－ Temporal course ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ ＨＣＯ３－ Ｃｌ－ ＨＣＯ３－ ＣＯ３２－ ＣＯ３２－ ＨＣＯ３－ 西南政法大学证据技术实验教学中心

6. 离子色谱仪的基本构成 • 高压泵 • 进样器 • 柱温箱 • 检测器 • 控制器 西南政法大学证据技术实验教学中心

7. F- Cl- NO2- SO42- NO3- Br- HPO42- 离子色谱的基本流程图 淋洗液 色谱柱 检测池 进样阀 抑制器 泵 检测器 分离 检测 记录 泵液 进样 西南政法大学证据技术实验教学中心

8. F- NO2- Cl- SO42- NO3- Br- HPO42- 分离阴离子 Column ：IonPacAG12A / AS12AEluent ： 2.7mM Na2CO3 + 0.3mM NaHCO3Flow rate： 1.2mL/min Detection： Conductivity (ASRS Recycle mode) 8 mS 0 0 2 4 6 8 10 12 14 16 Retention time(min) 西南政法大学证据技术实验教学中心

9. K+ NH4+ Na+ Ca2+ Mg2+ 分离阳离子 Column : IonPac CS12A, CG12A Eluent : 20 mM Methanesulfonic acid Flow rate : 1.0 mL/min Detection : Conductivity （CSRS Recycle mode) 4 3 µS 2 1 0 0 2 4 6 8 10 12 14 Retention time (min) 西南政法大学证据技术实验教学中心

10. 检测方式 • 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 • 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 西南政法大学证据技术实验教学中心

11. 电导检测器 • 测定溶液流过电导池电极时的电导率 • 可检测大部分离子型化合物 • 特点： • 通用性好 • 灵敏度高 • 结构小巧 至检测池 电极 检测池 溶液 西南政法大学证据技术实验教学中心

12. NaF,NaCl,NaNO3 Na2HPO4,Na2SO4 Conductivity Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3 (700μS) ～ ～ ～ ～ Retention time Retention time NaF NaCl NaNO3 Na2SO4 Conductivity Na2HPO4 Back Ground： Na2CO3 / NaHCO3 (700μS) HCl HF H2SO4 Conductivity HNO3 H3PO4 Back Ground： H2CO3 (15μS) Retention time 抑制器的作用 废液 西南政法大学证据技术实验教学中心

13. 20.0 SO4- Cl- 15.0 NO3- 10.0 uS 5.0 F- 0 0 5.00 10.00 15.00 Retention time(min) 电导检测（ 样品：饮用水） Column ： IonPacAG12A / AS12AEluent ： 2.7mM Na2CO3 0.3mM NaHCO3Flow rate： 1.2mL/min Detection： Conductivity (ASRS Recycle Mode) 西南政法大学证据技术实验教学中心

14. 西南政法大学证据技术实验教学中心 定性定量方法 • 定性：出峰时间----tm 与标准品对照 • 定量：峰面积----A 标准曲线

15. 应用领域 应用 领域 样品 环境. / 污染 雨水/河水/ 大气/ 污水 雨水中离子 城市用水　 　　 自来水 / 水源　　　　 　　　 自来水中消毒副产物 化学品 　　 设备提取物 / 聚合物　 环氧类粘合剂中的阴离子 电子 / 半导体高纯水・ 晶片冲洗水　　　 高纯水中的离子型杂质 金属 / 钢材　 　 　 表面处理液・镀 槽 ・冷却水 电镀 槽中的抗坏血酸 电力　　 　 冷却水 / HPW 锅炉蒸汽中的杂质 食品 / 饮料　　 酒 / 饮料/ 糖果 饮料中有机酸 造纸. /纸浆 纸浆液・处理水　 　 张纸和液体中的离子 农业　 　　 肥料 /土壤 / 植物 /等 　　土壤中离子 医学　　 　　　血液 / 尿　　　　　　　　　　 尿中草酸 化妆品 化妆品 / 清洁剂/ 洗发液　 化妆品液体中的阴离子 制药 化学 / 液体　　　　 　化学品中的重金属 西南政法大学证据技术实验教学中心

16. 离子色谱使用的水与试剂 • 纯度尽可能高 • 高纯水 ：电阻率 ≧17MΩ、0.22μm 滤膜过滤 ：JIS K0557(Water used for industrial water and wastewater analysis) ：淋洗液脱气（真空和搅动） • 试剂 ：尽可能使用优级纯 ：配标准的试剂应预先干燥 西南政法大学证据技术实验教学中心

17. 样品处理 • 过滤 • 样品中除去颗粒物 • 用0.45μm 或0.22μm 滤膜 • 用高纯水冲洗滤膜 ，以减少沾污 • 稀释 • 待测物浓度较高时，应预先稀释. • 降低干扰物的浓度. • 去除干扰物 • 预处理柱，超滤 • 固相萃取・液相萃取・离心・盐析 • 在线柱处理 西南政法大学证据技术实验教学中心

18. 更多内容请访问中国色谱网(www.sepu.net) 西南政法大学证据技术实验教学中心