离子色谱法基本原理
离子色谱法
基本原理
Dionex 中国有限公司应用研究中心
2002年4月15日
目录
第一章引言 (1)
1. 什么是色谱？ (1)
2. 色谱的发展 (1)
3. 液相色谱 (1)
第二章色谱柱理论 (3)
1. 分离度 (3)
2. 柱效 (4)
3. 传质影响 (5)
4. 纵向扩散 (5)
5. 溶质传递动力学 (6)
6. 选择性 (6)
7. 保留特性 (7)
8. 总结 (7)
第三章离子色谱的优点 (8)
第四章分离模式 (9)
1. 离子交换 (9)
2. 离子排阻色谱法（ICE） (10)
3. 反相色谱法 (10)
4. 离子对 (11)
5. 离子抑制 (11)
第五章检测方法 (12)
1. 电化学检测 (12)
2. 分光光度检测法 (14)
第六章抑制作用 (16)
第七章分离方式和检测方式的选择 (20)
1. 分离度的改善 (23)
附录 (30)
表1. 电化学检测器测定的组分 (30)
表2. 用于化学抑制的典型淋洗液 (31)
表3. 常见电化学活性化合物的施加电压 (32)
表4. 常见无机阴离子的紫外线吸收波长 (33)
表5. 国际现行的离子色谱标准分析方法（环境与高纯水分析） (34)
表6. 离子色谱法中的中国国家标准（GB） (36)
第一章引言
本文讲述有关离子色谱法的基本知识和分离和检测方面的理论。
1. 什么是色谱？
色谱法是一种物理化学分析方法。它利用混合物中组分在两相间分配系数的差别，当溶质在两相间作相对移动时，各组分在两相间进行多次分配，从而使各组分得到分离。
2. 色谱的发展
色谱这一概念是由俄国植物学家Tswett（茨维特）1903提出的，他在一根细长的玻璃管中装入碳酸钙粉末，然后将植物绿叶的石油醚萃取液倒入管中，萃取液的色素就被吸附在管上部的碳酸钙上，再用纯净的石油醚洗脱这些被吸附的色素，于是在碳酸钙上形成了一圈一圈的色带，这些色带被称为色谱。
经过许多年的发展，“色谱”一词已涵盖许多技术领域。新型固定相的发展和气体、液体以及超临界流体作为可动相的使用，色谱逐渐成为最为有效的分离分析手段。
本文仅限于离子色谱。不过涉及到的概念与所有其他色谱方法是一样的。
3. 液相色谱
液相色谱一词指使用的流动相是液体的色谱方法。可以分为四类：
1.反相色谱：固定相为非极性物质（疏水性），流动相为极性溶液（如
甲醇或乙腈水溶液）。分离方式基于多次吸附-解吸的重复过程，非极性化合物较极性化合物在柱中具有较强的保留。
2.正相色谱：固定相是极性物质，流动相是非极性或弱极性的溶液（如
正己烷或四氢呋喃），如前所述，分离过程也是基于被分离组分在流动相与固定相之间的分配平衡。
3.分子排阻色谱：固定相由一些起分子筛作用的多孔材料组成，较大的分子被较快地从色谱柱中洗脱，较小分子则滞留在填充材料的细小孔径中，保留较长的时间。
4.离子色谱：离子色谱法基于三种分离机理
A.高效离子交换色谱法（HPIC）：分离是基于发生在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。这种分离方式可用于有机和无机阴离子和阳离子的分离。
B.高效离子排斥色谱（HPICE）：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的分离。
C.流动相离子色谱法（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可动相的组成和浓度。流动相除了加入有机改进剂之外，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络和物的分离。
第二章色谱柱理论
本章将简要描述色谱柱性质的术语和概念。
1. 分离度
任何分离的目标都是使两个相邻的峰完全分开。分离度定义为两个相邻色谱峰的峰中心之间的距离与两峰的平均峰宽的比值。
方程1给出了一个衡量分离好坏的尺度，但它并没有告诉我们如何获得一个较好的分离。为了搞清这个问题，我们将分离度表示为含有3个色谱分离参数的函数，这三个参数分别为柱效、选择性和保留时间，这些参数与固定相和流动相性质有关。
方程2 保留时间
式中，
方程1 两色谱峰的分离
1
1
4
1
+
?
?
?
?
?-
=
N
N
K
K
N
R
α
α
表示保留特性
表示选择性
表示柱效
1
K
K
1-
4
1
N
N
??
?
?
?
?
+
?
?
?
?
?
α
α
N
分离初始，在零时间，样品位于色谱柱的顶端。被分析的样品随流动相进入固定相，样品组分基于对两相亲和力的不同而被分离。一般地讲，固定相与流动相之间化学性质的差别应该足够大，被分析物才能与其中一相发生较强作用。正是由于保留时间的不同，使得分离得已实现。
2. 柱效
柱效是指色谱柱保留某一化合物而不使其扩散的能力，柱效能是一支色谱柱得到窄谱带和改善分离的相对能力。我们可以通过一根柱子的理论塔板数来衡量色谱柱柱的柱效，在色谱柱中，理论塔板数N定义为：
式中，T是色谱峰中心与进样起始点间的距离，W1/2是峰高一半处峰的宽度。理论塔板是指固定相和流动相之间平衡的理论状态。在一个塔板的平衡完成之后，分析物进入下一个平衡塔板，这种传送过程重复不断，直到分离完全。分子根据自身的性质（分子大小和电荷）进行转移或迁移，基于它们对固定相和流动相的亲和力的不同进行分离。分子移动并形成一条带状，以正态分布（高斯）的色谱峰流出。
理论塔板数可以用于衡量整个色谱系统谱带的扩散程度。谱带扩散程度越小（即色谱峰越窄），理论塔板数N 越大。
理论塔板数N与色谱柱长度成比例；也就是说，色谱柱越长，理论塔板
方程 3 柱效
理论塔板数（N）
数N 越大。
方程 4 理论塔板高度
理论塔板高度HETP一词是单位长度色谱柱效能的量度，可以用于比较不同长度的色谱柱的理论塔板数N。
这个方程表明高效率的色谱柱具有较大的理论塔板数。也就是说，具有较小的理论塔板高度。
影响理论塔板高度的因素有：
1.多流路
2.纵向扩散
3.传质影响
3. 传质影响
传质影响是描述由于柱子装填不均，造成流路分叉而引起的扩散。分析物在色谱柱中的流路受到柱子装填和树脂等许多因素的影响。填料颗粒的直径直接影响柱效。一般来说，粒径越小，分离效率越高。同时，颗粒大小和装填的均匀度越好，柱效也越高。如果一根柱子由大小不均匀的颗粒填充，溶质分子将由于相遇颗粒粒径大小的不同而以不同速度移动。这样造成溶质分子的流出谱带变宽。在一些装填不均匀的柱子中，溶质分子经过一些未填满的空隙或溶质分子或与树脂颗粒的相互作用将导致谱带扩散。因此，提高颗粒的均匀度和减小粒径可以减小谱带的扩散。
4. 纵向扩散
用于描述任何气体和液体扩散或分散的内在趋势。这种情况可以发生在整个色谱系统中的任何地方。最初，在窄的谱带中的溶质分子向周围的溶剂扩散，使谱带变宽。理论上讲，纵向扩散也可以在流动相和在固定相中发生。结果表明，扩散问题在离子色谱填充柱中并不象在气相色谱中那样普遍。
5. 溶质传递动力学
是描述溶质分子在固定相和流动相之间运动的速率。理想状态下，与填充柱作用的溶质分子不断出入固定相中。当分子在固定相中时，分子被保留而位于谱带中央的后面。当分子在流动相中时，由于液体流动速率总是大于谱带的速率，则它的速率总是大于谱带中心的速率。这种在两相之间的随意出入引起谱带扩散。如果不发生流动，溶质分子就会在两相之间达成平衡。正因为存在流动，在流动相中真实的溶质浓度无法与相邻的固定相中浓度达到平衡。色谱峰的扩散可以通过减小不平衡程度和增加交换速率来降低。溶质传递的动力学经常是谱带扩散的主要原因，因此对柱效的影响也是最大的。
6. 选择性
是交换过程的一个热力学函数。色谱柱的选择性是两个化合物的调整保留时间的比值，也等于两个化合物在固定相和流动相之间平衡常数的比值。
其中T2和T1是两峰峰中心与进样点的时间差值，T0是死体积保留时间。当保留时间的比值等于1时，没有任何分离度或或称共洗脱。选择性越好或比值越大，对于两个化合物的分离越容易。公式中相对较小的改变，就会使分离度发生较大的改变。较高选择性可以在柱效相对较低的柱子上得到较好的分离。一般来说，流速和柱压的改变，对选择性没有影响。
方程3 柱的选择性
7. 保留特性
用容量因子k’描述化合物保留性质，其定义如下：
方程6 容量因子
式中，T是色谱峰中央到进样起始时间点的差值，T0是死体积时间。本质上，容量因子给出了分析物在固定相的时间超过在流动相中时间的数量。k值小说明化合物被柱子保留弱，化合物洗脱体积与死体积相近。k，值大的说明被分析物与固定相作用较强而具有好的分离，但是较大的k，值导致较长的分析时间和色谱峰的展宽。一般来说，k，的最佳范围在2~10之间；可以通过改变流动相来获得最佳的k，值。
8. 总结
分离度表示为一个与柱效、选择性、保留特性有关的函数。利用这些参数可以获得一个较好的分离度。其中每一项都可以用于改善分离效果。
●当建立一个得方法时，柱子的选择性是十分重要的，因为它对分离的影响
是最大的。
●柱效与流速有关。流速越慢，柱效越高。这是由于流动相中的被分析物可
以有更多的时间与固定相作用。不幸的是这样会导致峰形的扩散。
●作为容量因子的一个函数，保留特性是确定柱子的状态最有用的参数，因
此需要适当清洗和恢复柱子。
第三章离子色谱的优点
1 速度：一般10min即可分别完成阴、阳离子的剖面。
2 灵敏度：直接进样可达ppb级，用浓缩柱可达ppt级；限制的因素是对普遍存在离子如Cl-和Na+的高灵敏度，由此而存在的污染。
3 选择性：Dionex已有多种成熟的固定相，以及选择性的检测器。
4 多组分同时测定，但对样品成分之间的浓度差太大的样品（如半导体级化学试剂中杂质的测定）有一定的限制。
5 运行费用非常低，勿需特殊试剂。
6 柱填料在广的PH范围内和对有机试剂的稳定性，广的应用范围及对复杂基体分析的可行性。
第四章分离模式
1. 离子交换
离子交换是用于分离阴离子和阳离子常见的典型分离方式。在色谱分离过程，样品中的离子与流动相中对应离子进行交换，在一个短的时间，样品离子会附着在固定相中的固定电荷上。由于样品离子对固定相亲和力的不同，使得样品中多种组分的分离成为可能。
如图所示，Cl-和SO42-对固定相具有不同的亲和力。SO42-被较强地保留并且在Cl-之后洗脱。
与前述相似，由于Na+和Ca2+对固定相具有不同的亲和力。Ca2+比Na+较强地被保留，在较长时间时被洗脱，易于与Na+分离。
最佳的应用是在不同基质中对常见阴离子（F-、Cl-、NO3-、Br-、PO43-等），和常见阴离子（Li+、Na+、NH4+、K+、Ca2+等）的分离测定。一些碳水化合物也可以用离子交换法进行分离分析。
2. 离子排阻色谱法（ICE）
这种分离模式包括Donnan排斥、空间排斥和吸附过程。固定相通常是由总体磺化的聚乙烯/二乙烯基苯共聚物形成的高容量阳离子交换树脂。ICE可以用于从完全离解的强酸中分离有机弱酸和硼酸盐的测定。
在上面的保留模式中，带有负电荷的Donnan膜允许未解离的化合物通过而不允许完全解离的酸如盐酸通过，因为氯离子带负电荷。
一元羧酸的分离主要由发生在固定相表面的Donnan排斥和吸附决定。而对于二元、三元羧酸的分离，空间排斥则起主要作用。在这种情况下，保留主要取决于样品分子的大小。
3. 反相色谱法
反相色谱法应用中性、非极性大孔的填充材料和极性流动相。分离基于被分析物质与固定相之间的相互作用，换句话说，也就是样品的疏水性。
4. 离子对
在流动相中加入一种与被分析物相反电荷的疏水性离子，与样品离子形成离子对。这种方法适用于分离金属络和物和表面活性阳离子/阴离子。
5. 离子抑制
是用于反相色谱法的一种技术。加入一种特殊离子改变溶液的PH，抑制化合物如羧酸或胺类化合物的解离。得到的中性化合物与固定相相互作用，化合物得以分离。
第五章检测方法
Dionex的检测方式可以分为以下两类：
1. 电化学
A. 电导检测
B. 安培检测
2. 光度法
A. 吸收光度法
B. 发射光度法
1. 电化学检测
电导检测法电导率是在阴极和阳极之间的离子化溶液传导电流的能力。溶液中的离子越多，在两电极间通过的电流越大。在低浓度时，电导率直接
与溶液中导电物质的浓度成正比。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
欧姆定律R = V / I
Resistance V oltage Current
(Ohm)(Volt)(Ampere)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
电导G = I / R
Conductance
(Siemen)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
浓度 C = c ×G
Concentration Constant Conductance
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
欧姆定律表明电阻等于电压与电流的比值。电导用西门子(S)作单位表示，定义为电阻的倒数，直接与溶液的浓度和电导池的常数有关。这个常数与电极之间的距离和池子的体积有关。如果电导池中电极之间的距离越近，
离子流遇到的电阻越小，检测器的灵敏度也就越高。（Dionex采用惰性的316不锈钢微电极和1微升的池体积）。
经过对电导池校正之后（1mM KCl显示电导为147mS），测定不同浓度的标准溶液，得到浓度和响应值的线性关系。在浓度非常低或高时，线性关系存在一定的偏差。甚至在理论上，由于溶液中离子的性质也会产生非线性关系。
温度对电导率的影响温度是严重影响电导的另一个因素。一般来说，温度和电导率在一定范围内存在线性关系。因此，必须消除和减弱温度对电导测定的影响。这些可以通过保持电导池温度的恒定或通过电导率乘以一个与温度有关的校正因子，将测定值修正到温度为25℃时的电导率。这个常数为
温度补偿因子，以每摄氏度改变的百分率表示。
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
G n o r m= (C T) ×(G m e a s u r e d)
Normali zed
Conducti vit y
(Si emens)
Temperature Compensation Factor
C T = e k(25-T)
where: k = Solution temperature
coefficient (%/°C)
T = solution temperature (°C)
-----------------------------------------------------------------------------------------------------
在CRC化学手册中，对几种缓冲溶液中得到的数据进行回归分析，发现在18℃~25℃之间，具有很好的线性。当温度在25℃以上时，盐类具有很好的线性，碱类继续保持基本的线性，酸类则表现为非线性。
抑制作用电导检测器测定的离子型成分，离子交换和离子对色谱法是广泛采用的分离方法。这些方法用高电导的流动相。化学抑制通过降低流动相的背景电导值，提高被测物的电导值，使信噪比得到显著的提高。有关抑制
的作用和技术将在抑制一节中详细介绍。
安培检测安培检测用于测定在一个施加电位下能够进行电化学反应的电活性物质。在单电位安培法中，一个固定电位连续施加到电化学检测池上。测量样品物质在工作电极表面的氧化或还原作用所产生的电流。产生电流的大小与进行电化学反应的被测物浓度成正比。
单电位时，由于一些反应产物使电极表面“中毒”，导致测定重现性差和检测的灵敏度迅速降低。用多电位时，选择第二电位、第三电位、甚至第四电位（在特定的时间内）形成电化学清洗电极表面的依次重复的电位。这样就可以得到好的重现性和测定那些无法用单电位安培法测定的组分。当采用脉冲安培法时，施加电位、脉冲时间和工作电极的材料都可以根据被测物进行选择优化以达到高的灵敏度和选择性。
2. 分光光度检测法
吸收法光度检测法是基于某些分子对光的吸收。被吸收的能量激发外层价电子由基态到较高的能级态。吸收能量的波长取决于分子内的化学键。
当样品中的分子吸收部分紫外或可见光时，检测器检测光线的强度减小。
光强度的减小与样品中吸收光的分子的浓度成正比。
--------------------------------------------------------------------------------------------------------------------- Beer's Law
A = a × b × C Absorbance molar cell path length concentration of
absorptivity (cm) absorbing species
(moles/L) ---------------------------------------------------------------------------------------------------------------------
摩尔吸光度与分子的结构有关，对任何一种特定的物质，其值是常数。检测池的长度b由检测池的物理尺寸决定，因此也是一个常数。由于a和b 都是常数，一旦吸光度已知，就可以容易地测定被测物C的浓度。在大多数的定量分析中，通过测定已知浓度的被测物溶液的吸收度，作出吸光度与浓度的工作曲线，然后就可以求出未知样品的浓度。
因为任何检测方式都存在吸光度和浓度之间线性关系的限制。比尔定律的偏
差主要由以下的因素造成：
化学的仪器的
1. 络和反应
2. 与溶剂的反应
3. 温度的变化1. 电源不稳定
2. 散射光的影响
3. 单色光的纯度
4. 检测器的误差
5. 仪器噪音
偏差是普遍的，但是可以通过工作曲线或标准加入的方法减少。
发射光度法关于痕量分析，有一些检测器可以检测柱流出物中p克和f 克水平。普通的吸光度检测器可以在p克范围测定具有很强生色基团的物质，但是测定经常受样品基体的干扰。
荧光检测具有较高选择性和灵敏度。不是所有能吸收光的化合物都产生荧光。因此有高的选择性。灵敏度的增加是由于较弱的荧光容易在非常低的背景条件下检测到的缘由。
自身具有荧光性质的化合物大多数含有一个环状的结构功能基。如果化合物不具备这样的功能基，可以将化合物或分子进行柱前或柱后衍生转变为具有荧光的化合物。
第六章抑制作用
Kohlraush，s定律表明在稀溶液中溶液的电导率是溶液中每个离子电导率乘以它们各自的离子浓度之和。也就是说溶液的电导率直接与离子浓度成比例。简单地说，在整个溶液中每种离子的电导率对整个溶液的电导率的贡献中与其他离子无关。
Equivalent Conductances, 25°C
Cations Anions
H+350 OH-198
Li+39 F-55
Na+50 Cl-76
K+74 Br-78
NH4+73 NO3-71
Mg2+53 PO43-80
Ca2+60 SO42-80
抑制是通过弱酸和弱碱盐的离子交换中和作用。抑制的结果是：1）降低流动相的背景电导值，2）增加被测物的响应值。化学抑制的结果是改善被测物的灵敏度和检测限。例如，在常见阴离子分析中，以Na2CO3/NaHCO3为淋洗液，Cl-以盐的形式存在。NaCl的总的电导是126μS（50uS/cm Na++76uS/cm Cl-）。在抑制器中，盐经过离子交换后，待测离子Cl-变为强酸，其电导值为426μS（350μS/cm H+ +76μS/cm Cl-）。
自身再生抑制器
化学抑制的发展如上图所示。第一个化学抑制器是树脂填充抑制装置。但是为了重复使用需要经常离线再生。
1981年，出现了纤维薄膜抑制器。其明显的优点是连续再生。这种抑制技术的缺点是较低的抑制容量和机械脆性。
1985年微膜的引入，化学抑制器的发展又进入了另一个发展阶段。使用一种非常薄而耐用的膜，这种抑制器不仅可以连续抑制，而且具有很高的抑制容量，能够满足梯度洗脱和等度洗脱的要求。
ICS阳离子色谱操作规程
ICS-1100型阴离子色谱简单操作及维护 一、开机 1.开机前请检查淋洗液和废液体积，及时更换，以免耽误测试。 2.依次打开氮气总阀（逆时针开，N2分压表0.2MP，淋洗液分压6psi，都已设 定，一般不用调）、仪器电源、电脑主机。 3.打开服务管理器，点击【启动仪器控制器】，再打开ChromeLeon7软件。 二、准备工作 1.进入仪器的控制面板，点击左下角【仪器】，进入【pump-ECD】界面，开始 排气泡。打开仪器机箱门，将主（右）泵头逆时针旋2圈，插入10 mL注射器,在pump-ECD界面点击泵-【打开】，开泵排气泡（若注射器不动可先手动抽一点水），注射器水至10 mL后，点击泵-【关闭】，将注射器抽出，废液倒掉；按上述步骤再排一次气泡，连续排气两次后，将主泵头旋紧。再逆时针旋开左边的副泵头，在pump-ECD界面点击泵-【打开】，自动排气2 min后，点击泵-【关闭】，旋紧泵头。（旋泵头的时候，泵处于关闭的状态，即没有液体流量。） 2.在控制面板中，点击泵-【打开】，流速默认为1.0mL/min，待系统压力上升至 正常水平（1000psi），柱温升至30℃后（温度指示灯常亮）。在控制面板中开抑制器-【on】，选择类型AERS-4mm，电流59mA（仪器方法中给出的与设置的淋洗液浓度所对应的电流）。点击菜单栏中的【监视基线】，采集基线1h，平衡系统，基线平稳后，最终背景电导率降到1.0μS以下，点击【停止】。 三、测量设置 1.进入【数据】窗口。菜单栏点击【创建】，设置仪器方法、处理方法、报告模 板、视图设置，创建序列。若之前有测过相同离子，直接选择已有的序列，或者选中已有队列，点击【文件-另存为】，将已有序列另存为一个新的序列。
离子色谱仪期间核查作业指导书
离子色谱仪期间核查作 业指导书 The document was finally revised on 2021
离子色谱仪期间核查作业指导书 1. 期间核查的目的： 为了检查离子色谱仪的流量设定值误差与流量稳定性误差、基线噪声和基线漂移、保留时间和定量重复性误差以及分离能力与洗脱时间，确认仪器的可靠性，使其保持良好的运行状态，从而保证本实验室所得到的测量结果准确可靠。 2. 期间核查的条件： 环境条件：温度5~30℃，相对湿度25%-85%，工作电源：220±10v ，50Hz ±。 恒温控制器：5-30℃，控温精度：±℃。 3. 期间核查的频率：仪器两次检定期之间，核查一次。 4. 核查项目和核查方法： 外观核查：外观完好；仪器的各功能部件 (量程、输出旋钮、按键、开关和指示灯等)均能正常工作，各紧固件应无松动。电源线、信号电缆等插头、接头应与插座紧 密配合。 流量设定值误差S s 和流量稳定性误差S R 在检查已确定无泄漏的条件下，分别设定流量和收集排出液时间。使泵运转5 min 后，在流动相泵的排出口用已称量过的容量瓶收集洗脱液，用时用秒表计时，分别称重。每种流量重复测定3次，算平均值作为流量测定值，计算流量测定值，计算流量设定误差S s 和流量稳定性误差S R 。 %100/)-(?=S S m S F F F S — %100/)(min max ?-=— m R F F F S
)/()(12t W W F t m ?-=ρ 式中： m F —流量实测值，mL/min ； 2W —容量瓶+流动相的质量，g ； 1W —容量瓶的质量，g ； t ρ—实验温度下流动相的密度，g/cm 3； t —收集流动相的时间，min ； — m F —同一组流量测量的算术平均值，mL/min ； S F —流量设定值，mL/min ； m ax F —同一组流量测量中的最大值，mL/min ； min F —同一组流量测量中的最小值，mL/min 。 基线噪声和基线漂移（电导检测器） 调节仪器和记录仪灵敏度，使浓度为 mg/L 的Cl 校准液峰高达满刻度时，以洗脱液为流动相，流速取 ml/min ，线速取 10 mm/min ，待基线稳定后，记录不少于30 min 的基线。 不少于30 min 的基线波动最大幅度为基线噪声。 基线起始点引出的水平线与基线的最高点 (或最低点)的垂直距离为基线漂移。 最小检出浓度 将仪器各参数调至最佳状态，待基线稳定后，分别以L NO 3—为标准溶液进样，连续测定5次，取平均值。检测限按下式计算。 H V c H C N 252min ?= 式中： min C —最小检测浓度，μg/mL ；
离子色谱5000操作规程
离子色谱5000操作规程 一、开机 1、打开气源开关，分压表调到3-6Psi ，检查淋洗液瓶水是否过期。 2、依次打开DP泵、EG淋洗液自动发生器、DC色谱单元、ASAP 自动进样器的电源开关。 3、如仪器长时间不使用或更换淋洗液后，要先打开平衡泵头上的PRIME阀再开泵排气。 4、打开电脑，点击右下角变色龙服务器，点击启动，待图标变 灰色后，双击桌面的变色龙，点击窗口上面的默认面板控制面板。 二、平衡、运行样品 5、开泵，根据连接的柱子设定泵流速（阴离子AS11-HC 2mm0.38ml/min；氢氧化钾浓度30mM抑制器电流29mA；阳离子CS12A2mm柱：0.25ml/min；MSA（甲基磺酸）浓度20mM抑制器电流15mA）；设定柱箱温度（30度）； 注意：待泵的压力上到1000Psi后再去开抑制器与CR-TC的等的电流。 电导检测器：根据具体的试验条件，在控制面板DC页面选定抑制器类型和电流；在CD页面设定并开启检测器温度。 6、系统平衡
在平衡系统时可以点击上面的小点采集记录基线。 7、编辑选择file-new-program 程序文件（注：方法文件method 和报告模板Report templates可以使用原有的，如果有相同做样方法的可以使 用原有程序做样），建立程序时主要设置流速淋洗液浓度柱温（注：因column和Compartment温度是共用建议统一阴离子设置，阳离子程序选择不设置），运行时间等，其他部分设置建议使用默认。 程序文件建立时在进样模式里（inject mode）选择pushSeqFull,Diverter Valve Position，点中上面Position 是为系统1进样，点中下面Pisition是为系统2进样。 8、编辑运行样品表（SEQUENCE）点击选择file-new-sequense 进入样品编辑界面，进行样品的编辑。 9、系统平衡好后，先要停止采集基线，启动样品表（依次点击BATCH、START），选择要运行的样品表。 10、做完样后双击打开第一个标准，点击QNT-EDITER，进行数据处理。 1．打开需要计算结果的“Seqence（样品表）”，双击任何已经完成的任意个标准样品，点快捷烂内的，点界面下方， “综合”输入浓度单位，“检测”下设置积分参数，通常设定“0.00 最小面积0.005”, 2．点“峰表”，在表格区点右键，选“自动生成峰表”
气相及液相色谱法基础知识
气相色谱法基础知识 一、气相色谱的简要介绍 气相色谱法是二十世纪五十年代出现的一项重大科学技术成就。这是一种新的分离、分析技术，它在工业、农业、国防、建设、科学研究中都得到了广泛应用。气相色谱可分为气固色谱和气液色谱。气固色谱的“气”字指流动相是气体，“固”字指固定相是固体物质。例如活性炭、硅胶等。气液色谱的“气”字指流动相是气体，“液”字指固定相是液体。例如在惰性材料硅藻土涂上一层角鲨烷，可以分离、测定纯乙烯中的微量甲烷、乙炔、丙烯、丙烷等杂质。 二、气相色谱法的特点 气相色谱法是指用气体作为流动相的色谱法。由于样品在气相中传递速度快，因此样品组分在流动相和固定相之间可以瞬间地达到平衡。另外加上可选作固定相的物质很多，因此气相色谱法是一个分析速度快和分离效率高的分离分析方法。近年来采用高灵敏选择性检测器，使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点。 三、气相色谱法的应用 在石油化学工业中大部分的原料和产品都可采用气相色谱法来分析；在电力部门中可用来检查变压器的潜伏性故障；在环境保护工作中可用来监测城市大气和水的质量；在农业上可用来监测农作物中残留的农药；在商业部门可和来检验及鉴定食品质量的好坏；在医学上可用来研究人体新陈代谢、生理机能；在临床上用于鉴别药物中毒或疾病类型；在宇宙舴中可用来自动监测飞船密封仓内的气体等等。 气相色谱专业知识 1 气相色谱 气相色谱是一种以气体为流动相的柱色谱法，根据所用固定相状态的不同可分为气-固色谱(GSC)和气-液色谱(GLC)。 2 气相色谱原理 气相色谱的流动相为惰性气体，气-固色谱法中以表面积大且具有一定活性的吸附剂作为固定相。当多组分的混合样品进入色谱柱后，由于吸附剂对每个组分的吸附力不同，经过一定时间后，各组分在色谱柱中的运行速度也就不同。吸附力弱的组分容易被解吸下来，最先离开色谱柱进入检测器，而吸附力最强的组分最不容易被解吸下来，因此最后离开色谱柱。如此，各组分得以在色谱柱中彼此分离，顺序进入检测器中被检测、记录下来。 3 气相色谱流程 载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降压到所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合，将样品气体带入色谱柱中进行分离。
ICS-1500型离子色谱仪操作规程
ICS-1500型离子色谱仪操作规程 1.目的 规范ICS-1500型离子色谱仪操作程序，正确使用仪器，保证检测工作顺利进行、 操作人员人身安全和设备安全。 2.适用范围 适用于ICS-1500型离子色谱仪的使用操作。 3.职责 3.1 ICS-1500型离子色谱仪操作人员应严格按照本规程操作仪器，对仪器进行日常 维护，并填好使用记录。 3.2 ICS-1500型离子色谱仪保管人员负责监督仪器操作是否符合规程，对仪器进行 定期维护、保养。 3.3室主任负责仪器综合管理。 4．操作程序 4.1 开机 4.1.1 确认淋洗液的储量是否满足需要,即测完样后剩余量≥200ml。 4.1.2 若仪器超过一周以上未使用，需要活化抑制器。即分别从抑制器的Eluent out 和Regin in两个孔注入5ml以上的超纯水。 4.1.3开启氮气瓶总开关，分压表调至0.3MPa左右，淋洗液瓶上减压阀调至3-6psi。 4.1.4打开稳压电源开关，待稳压电源稳定后，再打开仪器电源开关电脑开关。 4.1.5启动电脑。 4.2 启动变色龙软件 双击桌面上“变色龙软件”快捷键进入工作站，进入仪器的“控制面板”。 4.3 运行前的准备工作 4.3.1在左右方框中上边的“联接”前打“√”，使软件与仪器之间建立起联接。若已经 打上“√”，则不需要重新打“√”。 4.3.2 反时针旋松右泵头上的快速冲洗阀（约拧松2圈左右），用10ml注射器或小烧 杯来接废液，再点击控制面板左下方“淋洗阀开关”模块下的的“打开”键，排除管 路中存在的气泡，约排除2注射器废液，管路气泡排除完毕，旋紧右泵头快速冲 洗阀，注意不要拧得太紧，防止损坏密封圈。 4.3.3反时针旋松左泵头上的快速冲洗阀（约拧松2圈左右），点击控制面板中左模块 中的“开泵”，排除泵头里残留的气泡。约20秒左右等泵头气泡排完后，旋紧左泵
离子色谱操作教程
离子色谱操作教程
离子色谱操作程序 一、准备工作： ?去离子水：必须准备足量的去离子水 ?淋洗液：配制好要用的淋洗液 ?配制标准溶液：提前准备好预分析离子的标准溶液（均用去离子水配制） ?样品：进样前要用0.45 m的过滤膜过滤 ?检查淋洗液的液面高度，不应低于200ml 二、开关机： 1、开机： ?打开N2保护气，调钢瓶分压在0.1-0.2Mpa之间，淋洗液前仪器压力表3-6psi 之间； ?打开IC、PC电源开关；打开仪器软件开关、开泵； ?开泵稳定一段时间后压力大于1000psi后打开抑制器； ?检验仪器是否正常：压力1300-1500psi以下，一般阳离子1140-1160psi之间，阴离子在1140-1180之间；系统压力的波动应小于±10psi；阴离子的背景电导应低于20μS；阳离子的背景电导应低于10μS；内部无泄漏；抑制器、废液出口有连续气泡，泵出口无气泡 2、关机： ?关抑制器 ?关泵 ?关软件 ?关保护气 ?关电源
?
?击“OK”，点击“下一步”，确认泵的工作方式（isocratic）、淋洗液通道％A、高/低压极限（设为0-3000psi）和流速是否正确，点击“下一步”。选择手动进样“manual”，进样时间设为30s ?将acquisition time调整至0-18min，点击“下一步”，确认以下参数：采样频率（5Hz），自动调零“Yes”池温柱温均为“35℃”选择抑制器类型，输入淋洗液浓度，电流为推荐值，点击“下一步” ?选择“review the program in a new window”，点击“完成” ?在程序的第一行添加一下提示信息：message “请进样”，删除“0.000”的“inject”（注意：绿色字体为注释信息，不起作用） ?存盘退出（推荐存入独立的“program”子目录中） 2、建立方法文件（mothed file） ?依次点击file和new，选择method file ?依次点击file 和save as，存盘退出（推荐存入独立的“method”子目录中） 3、建立样品表（sequence）
离子色谱法测水中阴离子
离子色谱法测水中阴离子 指导老师：郭文英 实验人：王壮 同组实验：余晓波 实验时间：2016.3.21 一． 实验目的 1. 掌握离子色谱法分析的基本原理。 2. 掌握常见阴离子的测定方法。 3. 掌握离子色谱的定性和定量分析方法 二．实验原理 离子色谱法中使用的固定相是离子交换树脂。离子交换树脂上分布有固定的带电荷的基团和能离解的离子。当样品加入离子交换树脂后，用适当的溶液洗脱，样品离子即与树脂上能离解的离子进行交换，并且连续进行可逆交换分配，最后达到 平衡。不同阴离子（32,,,F Cl NO NO ---- 等）与阴离子树脂之间亲和力不同，其在 交换柱上的保留时间不同，从而达到分离的目的。根据离子色谱峰的峰高或峰面积可对样品中的阴离子进行定性和定量分析。离子色谱法应用电导检测器。 三．仪器与试剂 仪器：离子色谱仪；阴离子分析色谱柱；阴离子分析色谱保护柱；超声波发生器；真空过滤装置；注射器 试剂：20ppm 、30ppm 、40ppm 、50ppm Cl -和3NO -标准溶液、未知样。 五．实验内容 1. 打开电脑，打开power ，后打开IC 软件，等power 灯不闪后，就可以使用了。 2. 按下列条件设置仪器参数：淋洗液流量为0.8mL/min ；数据采集时间为10min ，设置完后扫基线。 3. 阴离子的定性分析：分别吸取0.5mL 各浓度的标准溶液，进样，记录保留时间 4. 测定未知水样。取0.5mL 未知样按同样实验进样，记录保留时间。
表1. 不同浓度F-保留时间和出峰面积 表2.不同浓度Cl-保留时间和出峰面积 表3. 不同浓度 NO-保留时间和出峰面积 3 对不同浓度的标准样品所测得的保留时间和出峰面积绘制标准工作曲线：
离子色谱操作规程
谱图处理总过程 谱图处理 一、阴离子谱图处理方法 1.禁止判峰、峰分离 在菜单中点击、分别（此操作防止所测的物质的峰超出显示范围漏处理，在峰比较小时要放大峰到合适量程使显示更明显），在菜单中点击命令，处理后图如下： 然后在谱图的最左端单击鼠标左键，选择“禁止判峰”命令，在第一个离 子峰起点前单击鼠标左键，选择“峰分离”，处理后图如下： 调节中”中“最小峰面积”（默认值为100，可在100，1000，10000，100000这几个数值变化），即可消
除峰面积低于设定值的杂峰；若仍不能消除，可通过工具栏按钮对相应的杂峰进行消除。 处理后图如下： 2.点击工作站窗口把各组分按照出峰顺序的先后输入到 下，在窗口下把各组分的准确浓度输入到下，注意：测定样品不需要填浓度，如下图所示： 3.确保除了离子峰之外没有其他杂峰，完成第二步之后点击 按钮，在下面出现的对话框选择确定： 套峰时间自动填写并且所填组分名称在谱图中横坐标中对应的峰下面显示。 组分名称显示在对应峰的下面 以蓝色竖线表示该名称的位 置可以鼠标左键拖动
4.单击“定量方法”，选择“计算校正因子（标准样品） ”（标准样品计算时采用的唯一方法），点击“定量计算”后存盘。单击“定量结果”表查看数据（如下表）。 二、阳离子色谱图处理方法 1.负峰倒转 在第一个离子出峰的位置的前端点右键选择，如下图所示： 在最后一个离子出峰末端点右键选择，如下图所示：
点击鼠标左键确定后，谱图如下所示： 点击状态栏“再处理”命令，谱图如下所示： 2. 按照阴离子谱图处理方法再处理谱图。
工作曲线的绘制 一.首先配置一系列不同浓度的标准样品如A1-A5（至少四个点），其浓度视情况而定。 二.当不同浓度的标准样品谱图跑完之后按谱图处理方法处理谱图，注意定量组份表中浓度不要输错。 三.绘制工作曲线: 点击可以查看谱图相关数据， 点击命令，会出现 或窗口， ①若出现，点击清档中的命令，然后点击 命令，清档之后，点击，这样我们所做的谱图就存入了标准数据；
35碘化物作业指导书
32水质碘化物的测定作业指导书 方法一、离子色谱法 1适用范围 本标准适用于地表水和地下水中碘化物的测定。 当进样体积为250 μl时，本方法的检出限为0.002 mg/L，测定下限为0.008 mg/L。 2相关文件 HJ/T 91 地表水和污水监测技术规范 HJ/T 164 地下水环境监测技术规范 3方法原理 样品随淋洗液进入阴离子分离柱，分离出碘离子（I-），用电导检测器检测。根据碘离子保留时间定性，外标法定量。 4仪器设备、实验材料、环境条件 表1仪器设备一览表 表2实验材料一览表
5操作规程 5.1 色谱分析参考条件根据仪器说明书设定仪器。色谱条件根据色谱柱选择。采用氢氧化钾淋洗液体系等度洗脱参考条件如下：淋洗液为40 mmol/L的氢氧化钾溶液，流速为1.00 ml/min，抑制器电流为99 mA，检测器温度30 ℃，进样体积可根据样品浓度的高低选择50 μl ~ 250μl。 注3：若采用以烷醇基为填料的色谱柱，也可用碳酸盐淋洗液体系分离、测定碘化物，其色谱分析参考条件详见附录A。 注4：应在淋洗液使用前进行脱气处理，避免气泡进入离子色谱系统。 5.2 标准曲线的绘制 分别准确吸取 0.00 ml、0.10 ml、0.20 ml、0.50 ml、1.00 ml、5.00 ml、10.00 ml 碘化物标准使用液置于一组 100 ml 容量瓶中，用水稀释至标线并混匀。标准系列中碘化物的浓度分别为：0.000 mg/L，0.010 mg/L，0.020 mg/L，0.050 mg/L，0.100 mg/L，0.500 mg/L， 1.00 mg/L。以碘化物浓度为横坐标，以其对应的峰高或峰面积为纵坐标，绘制标准曲线。碘离子参考色谱图见图 1。5.3 测定按照与绘制标准曲线相同的色谱条件和步骤进行试样的测定，记录色谱峰的保留时间、峰面积或峰高。
离子色谱分析方法通则..
离子色谱分析方法通则 1 范围 本标准规定了离子色谱法对仪器的要求和分析方法。所用仪器应具备输液泵、离子交换色谱柱、抑制器以及检测器(电导检测器、安培检测器、吸光度检测器或者其中任一种检测器)等。系统中应含完成分析任务所必需的附件—色谱工作站或积分仪等。 本标准适用于多种阴离子、阳离子、有机酸、糖类的测定。 2.引用标准 GB 1.4-88 标准化工作导则化学分析方法标准编写规定 GB 3102.8-93 物理化学和分子物理学的量和单位 3 定义 3.1 电导 conductance 电阻的倒数称为电导，单位为西门子，符号是S。它的导出单位为微西门子，符号是μS。1S=106μS。 3.2 电导率 conductivity 25℃时，一立方厘米液体的电阻的倒数，以Ω1·cm1或S/cm 表示。 3.3 抑制电导检测 suppressed conductance detection 在分离柱后，采用离子交换膜或离子交换柱将淋洗液中的淋洗离子转变为弱酸、弱碱或水，使淋洗液的背景电导降低，同时提高检测灵敏度的方法称为抑制电导检测。 3.4 分辨率(分离度) resolution 评价色谱柱对相邻双峰分离情况的指示： 分峰的分离情况。分辨率按
式中 R—相邻两组分峰的分辨率 tR1——组分1的保留时间 tR2——组分2的保留时间 W1——组分1的峰底宽度 W2——组分1的峰底宽度 4 方法原理 不同的色谱柱中装填有不同类型的离子交换树脂。离子交换树脂上的活性交换基团能与样品中的离子及流动相中的淋洗离子发生离子交换作用。此种交换作用又因不同离子与树脂上的活性交换基团之间的静电力或亲和力存在差异，与树脂静电力或亲和力大的离子易被保留而难于被洗脱，静电力或亲和力小的离子则易于洗脱。随着淋洗液的流动，样品中的离子与树脂上的交换基团不断地发生交换—洗脱—再交换—再洗脱，最终被淋洗液带到检测器中形成高斯分布型色谱峰。在一定的色谱条件下组分峰的流出时间即保留时间固定，以此作为组分离子的定性依据。在一定的浓度范围内组分的峰面积(或峰高)正比于组分的浓度，积分仪拾得此信号给出组分的定量结果。 图1 分辨率示意图 5 试剂和材料 5.1 配制淋洗液、再生液的试剂纯度应是分析纯(A.R)或分析纯以上试剂。 5.2 去离子水应满足以下要求: 5.2.1 电导率:<1μS/cm(20℃时)。
离子色谱期间核查作业指导书
离子色谱期间核查作业指导书 一、外观核查 1、仪器应具备下列标志:名称、型号、制造厂名、出厂日期、系列号(或编号)等。 2、仪器的各功能部件(量程、输出旋钮、按键、开关和指示灯等)均能正常工作，各紧固件应无松动。 3、仪器应标明所使用的电源、电压和频率。电源线、信号电缆等插头、接头应与插座紧密配合。 二、性能核查 1、将仪器的输液系统、进样阀、色谱柱和检测器连接好，以纯水作为流动相，按说明书启动仪器，在允许的压力范围内，待压力平衡后保持5 min，用吸水纸检查管路各接头处应无湿迹。 2、流量设定值误差和流量稳定性误差检定 在检查已确定无泄漏的条件下，分别设定流量和收集排出液时间。使泵运转5 min后，在流动相泵的排出口用已称量过的容量瓶收集洗脱液，用时用秒表计时，分别称重。每种流量重复测定3次，算平均值作为流量测定值，计算流量测定值，计算流量设定误差和流量稳定性误差。 3、基线噪声和基线漂移检定 调节仪器和记录仪灵敏度，使浓度为0.5 mg/L的Cl校准液峰高达满刻度时，以洗脱液为流动相，流速取1.2 ml/min，线速取10 mm/min，待基线稳定后，记录不少于30 min的基线。 不少于30 min的基线波动最大幅度为基线噪声。 基线起始点引出的水平线与基线的最高点(或最低点)的垂直距离为基线漂移。 3、保留时间和定量重复性误差检定 1
保留时间重复性误差 任意选定一种检测离子，连续进样测定保留时间5次，计算其相对标准偏差作为保留时间的重复性误差。 定量重复性误差 每种离子各连续进样测定6次，分别计算它们的相对标准偏差作为每个离子的定量重复性误差。 4、分离能力检定 分离度 分别测定F---Cl- , N03 –SO42-;NH4+ -K+和Ca2+ -Mg2+各组校准液色谱图的离子峰的保留时间和基线宽度，计算分离度(Rs) . 洗脱时间 由测得的各组校准液色谱图所标明的保留时间即可知道各组离子的洗脱时间。 三核查频率 该仪器在两次检定之间，核查一次。 2
PIC-10A离子色谱操作规程
PIC-10A离子色谱仪 操作作业指导书 阴离子： 一、淋洗液 浓度：1.92 mmol/L碳酸钠与1.80 mmol/L碳酸氢钠混合溶液。配置方法：使用时称取 0.2035 g 碳酸钠和 0.1512 g 碳酸氢钠，用Ⅰ级水溶解后转入 1000mL 容量瓶，定容，混匀。 二、开机 1、将滤头放入淋洗液中，依次打开离子色谱泵、主机和电脑； 2、打开千谱软件，单击“控制面板”，单击“连接”按钮，选择“ 2 ”档；选择“泵1”，流量设为 1.3 mL/min，单击“启动”，观察废液管液体是否正常排出； 3、约 30 分钟后，淋洗液流动正常并充满抑制器，选择“电导检测器1”，将电流设置为“ 50 ”； 4、选中电流黑点看是否真正加上电流，待档位电压稳定在（负 50 以内），方可进样。 三、样品测定 1、进样步骤： ①、将进样阀扳至“进样”； ②、用进样针吸取少量溶液，润洗针管；吸取约 2 mL样品（排
去空气），缓缓注射进六通阀； ③、进样后点击“输出调零”按钮，使“调零mV ”值在“ -10—10 ”之间，将进样阀扳至“分析”，待谱图跑完后扳回“进样”位置，进样结束； 2、进样前先进一针Ⅰ级水，待基线跑平后再进待测样品； 3、每次进样后再进一针Ⅰ级水清洗，无本底后则可继续进样。 四、谱图处理 1、标准曲线 ①打开待处理标准点谱图； ②在“谱图参数”中点击满屏时间和满屏量程的“满屏”按钮； ③点击“谱图处理”，先“清表”，在谱图的起始点附近点击右键，选择生成菜单中的“自动生成谱图处理表项”中的“开始禁止判峰（删除起点）”；在水负峰后半段点击右键，选择生成的菜单中的“自动生成谱图处理表项”中的“开始峰分离处理（谷点改终点）”； ④删除不需要的峰； ⑤点击“定量组分”，先“清表”，再填写“组分名称”和“浓度”，单击“自动填写定量组分表中的时间”； ⑥点击“定量方法”，选择“计算校正因子”； ⑦点击“定量结果”，单击工具栏中的“计算”，确保每种离子的校正因子都已经计算出来后，保存谱图，并且单击“当前表
离子色谱法
一、离子色谱（IC）基本原理 离子色谱是高效液相色谱（HPLC）的一种，其分离原理也是通过流动相和固定相之间的相互作用，使流动相中的不同组分在两相中重新分配，使各组分在分离柱中的滞留时间有所区别，从而达到分离的目的。 二、离子色谱仪的结构 离子色谱仪一般由四部分组成，即输送系统、分离系统、检测系统、和数据处理系统。输送系统由淋洗液槽、输液泵、进样阀等组成；分离系统主要是指色谱柱；检测系统（如果是电导检测器）由抑制柱和电导检测器组成。 离子色谱的检测器主要有两种：一种是电化学检测器，一种是光化学检测器。电化学检测器包括电导、直流安培、脉冲安培、和积分安培；光化学检测器包括紫外－可见和荧光。电导检测器是IC的主要检测器，主要分为抑制型和非抑制型（也称为单柱型）两种。抑制器能够显著提高电导检测器的灵敏度和选择性，其发展经历了四个阶段，从最早的树脂填充的抑制器到纤维膜抑制器，平板微膜抑制器和先进的只加水的高抑制容量的电解和微膜结合的自动连续工作的抑制器。 三、离子色谱基本理论 离子色谱主要有三种分离方式：离子交换离子排斥和反相离子对。这三种分离方式的柱填料树脂骨架基本上都是苯乙烯/二乙烯苯的共聚物，但是树脂的离子交换容量各不相同，以下就主要介绍离子交换色谱的分离机理。 在离子色谱中应用最广的柱填料是由苯乙烯-二乙烯基苯共聚物制得的离子交换树脂。这类树脂的基球是用一定比例的苯乙烯和二乙烯基苯在过氧化苯酰等引发剂存在下，通过悬浮物聚合制成共聚物小珠粒。其中二乙烯基苯是交联剂，使共聚物称为体型高分子。
典型的离子交换剂由三个重要部分组成：不溶性的基质，它可以是有机的，也可以是无机的；固定的离子部位，它或者附着在基质上，或者就是基质的整体部分；与这些固定部位相结合的等量的带相反电荷离子。附着上去的集团常被称作官能团。结合上去的离子被称作对离子，当对离子与溶液中含有相同电荷的离子接触时，能够发生交换。正是后者这一性质，才给这些材料起了“离子交换剂”这个名字。 离子交换法的分离基理是离子交换，用于亲水性阴、阳离子的分离。阳离子分离柱使用薄壳型树脂，树脂基核为苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物，核的表面是磺化层，磺酸基以共价键与树脂基核共聚物相连；阴离子分离柱使用的填料也是苯乙烯/二乙烯基苯的共聚物，核外是磺化层，它提供了一个与外界阴离子交换层以离子离子键结合的表面，磺化层外是流动均匀的单层季铵化阴离子胶乳微粒，这些胶乳微粒提供了树脂分离阴离子的能力，其分离基理基于流动相和固定相（树脂）阳离子位置之间的离子交换。 淋洗液中阴离子和样品中的阴离子争夺树脂上的交换位置，淋洗液中含有一定量的与树脂的离子电荷相反的平衡离子。在标准的阴离子色谱中，这种平衡离子是CO 32-和HCO 3-；在标准的阴离子色谱中，这种平衡离子是H +。离子交换进行的过程中，由于流动相可以连续地提供与固定相表面电荷相反的平衡离子，这种平衡离子与树脂以离子对的形式处于平衡状态，保持体系的离子电荷平衡。随着样品离子与连续离子（即淋洗离子）的交换，当样品离子与树脂上的离子成对时，样品离子由于库仑力的作用会有一个短暂的停留。不同的样品离子与树脂固定相电荷之间的库仑力（即亲和力）不同，因此，样品离子在分离柱中从上向下移动的速度也不同。样品阴离子A -与树脂的离子交换平衡可以用下式表示： 阴离子交换 A - ＋（淋洗离子）－＋NR 4-R ＝ A -+NR 4-R ＋ （淋洗离子） 对于样品中的阳离子，树脂交换平衡如下（H +为淋洗离子）： 阳离子交换 C + ＋ H +－O 3S-R ＝ C +－O 3S-R ＋ H + 在阴离子交换平衡中，如果淋洗离子是HCO 3-，可以用下式表示阴离子交换平衡： [][][][]4 33 4NH CO H A HCO NR A K + ---+-= K 是选择性系数。K 值越大，说明样品离子的保留时间越常。选择性系数是电荷、离子半径、系统淋洗液种类和树脂种类的函数。 离子半径 样品离子的价数越高，对离子交换树脂的亲和力越大。因此，在一般的情况下，保留时间随离子电荷数的增加而增加。也就是说，淋洗三价离子需要采用高离子强度的淋洗液，二价离子可以用较低浓度的淋洗液，而低于一价离子，所需淋洗液浓度更低。 离子半径
ICS-600离子色谱仪操作规程
ICS-600 离子色谱仪（0013KA0130） 操作规程 版本号：第二版 编制：郝晓凯 审批：王雪涛 发布日期：2014年6月5日 实施日期：2014年6月5日 河北出入境检验检疫局检验检疫技术中心保定分中心 BAODING BRANCH OF INSPECTION AND QUARANTINE TECHNICAL CENTER,HEBEI ENTRY-EXIT INSPECTION AND QUARANTION BUREAU
ICS-600 离子色谱仪（0013KA0130）操作规程 一、开机： 1、打开氮气总阀，将分压表调至0.2-0.3Mpa。再调节淋洗液瓶上分压表的分压至6 psi。 2、接通ICS-2000主机电源，开启电脑。 3、打开变色龙软件。 二、运作前准备： 1、点击“ICS-600系统”模块中的联接连接指示灯前的圆圈变绿，使仪器与电脑处于联机状态。 2、旋松泵头上的冲洗阀（约拧松两圈），点击主机控制面板“灌注”，排出管路中存在的气泡，约5min后，点击“关闭”，再旋紧泵头冲洗阀。 3、开泵，待压力上升至1000 psi以上，设定“CR-TC”为“On”，并设定“EGC KOH”的起始浓度，使捕获柱和发生器开始工作。等压力基本稳定后，“SRS Current”输入抑制器电流值，设置完后按回车。 4、点击基线监视，采集基线，等待仪器稳定，电导率显示数据百分位不变时，等待系统平衡。 三、进样操作： 1、待基线平稳后，且总电导在正常范围内（如阴离子系统总电导值＜3.0 μS，最好＜1.0 μS），停止基线采集。
2、在根目录下找到上次做过的序列文件，单击选中后，点击“文件”→“另存为”，将原序列重新存为当前待测序列，重新保存。 3、设定校验校准品和样品系列，进行样品测试。 4、数据处理，报告输出。 四、关机及关机后处理： 1、分析结束后用淋洗液冲洗流路约20分钟。 2、先关抑制器电流，再关闭淋洗液发生器的EGC和CR-TC，接着关泵，关主机电源，最后关淋洗液压力表、气瓶主阀、气瓶减压阀。注意事项： 1、保证无尘，室温下运行，无腐蚀性气体。 2、阴离子淋洗液发生器最佳使用期为2年，长期不用建议将罐上的透气孔堵上。 3、若出现超压报警或管路泄露，应首先关闭抑制器电流，EGC和CR-TC；泵排气泡时，不要开EGC和CR-TC，抑制器电流。 4、不要在未开泵的情况下开启淋洗液发生器和抑制器电流。 5、分析柱和色谱柱用淋洗液保存，不能用纯水冲洗和保存；若色谱柱长时间不用应卸下并用堵头堵死。 6、抑制器一段时间不用（一周以上）需卸下，应用注射器分别从淋洗液出口和再生液入口注入5 ml以上的去离子水，并用堵头堵上密封保存。再次使用时也用此法活化。 7、每星期至少开机1~2 次，开泵运行0.5h，防止流路堵塞。管路和电导池用超纯水冲洗30 min防止盐结晶。 *********************************************
离子色谱ICS-900作业指导书分析
离子色谱作业指导书（戴安ICS-900） 1 工作原理 离子色谱是将改进后的电导检测器安装在离子交换树脂柱的后面，以连续检测分离离子的方法。离子色谱中使用的固定相是离子交换树脂，离子交换树脂上分布有固定的带电荷的基团和能游动的配位离子。当样品进入离子交换色谱柱后，用适当的淋洗液洗脱，样品离子即与树脂上能游动的离子进行交换，并且连续进行可逆交换吸附和解吸，最后达到吸附平衡。 2 仪器测试条件 2.1仪器型号：DIONEX ICS-900，带抑制器电源。 2.2配套设备：山力牌稳压电源 2.3操作软件：Chromeleon7色谱工作站 2.4使用气体：高纯氮气 2.5使用试剂：优级纯试剂 2.6使用环境：室温，仪器不能直对着空调，无腐蚀性气体。 3 操作步骤 3.1 开机前确认 3.1.1确认有足够的淋洗液用于连续工作，即测完样后剩余量≥100ml。阳、阴离子淋洗液先配 制成浓缩母液（可先配制浓缩100倍的母液），然后用母液稀释，以减少误差。阴离子淋洗液配好后，先摇匀，再真空抽滤后脱气2min以上；阳离子淋洗液先将水抽滤，脱气，再加入母液配制成一定浓度的淋洗液。 3.1.2 确认有足够的外加超纯水用于再生； 3.1.3 确认有足够的氮气； 3.1.4 确认废液收集桶有足够的空间用于收集废液。 3.2开机 3.2.1 开启氮气瓶总开关，分压表调至0.3Mpa左右，淋洗液瓶上的压力表调至5～10psi左右。3.2.2 打开稳压电源开关，待稳压电源稳定后，再打开ICS-900主机电源开关 3.2.3 启动电脑。 3.3 启动变色龙软件 3.3.1电脑稳定一分钟后，双击电脑桌面上快捷键 3.3.2 进入变色龙软件后，点击左下方“仪器”,则右侧显示仪器控制的界面：“ICS900”项下显 示主机的控制和工作状态；“审计”项下显示仪器的使用记录；“队列”项下显示队列或样品表信息。 3.4 运行前的准备工作 3.4.1 确认室温是否是在20-30℃之间，若不符，则需开空调，关好门窗，控制室温 3.4.2 在ICS900项下的左上方检查软件与仪器的连接情况：“Connected”为已联接， “Disconnected”为断开连接，如果显示为“Disconnected”，则单击“Disconnected”，直至显示为“connected”，使软件与仪器之间建立连接 3.4.3 拉开主机的前盖，逆时针旋松泵头上的废液阀（约拧松2圈左右），设定泵流速为1.0ml/min （流速以实际测试需要为准），然后单击“打开”开泵，排除泵头里残留的气泡，约5分钟左右，单击“关闭”停泵，然后旋紧泵头废液阀。注意不要拧得太紧，防止损坏密封圈。 3.4.4 在ICS900项下重新单击“打开”开泵。待压力升至1000psi以上，可再次旋松泵头上的废液 阀排一下气泡后重新关上，可将管壁上的气泡彻底排出。 3.4.5 开启抑制器的外加电源开关，并设置电流为30-50左右（依分析方法而定）
岛津离子色谱操作规程
岛津离子色谱操作规程 一、管路清洗 安装：管路连接好后，或者长期未用，应以以下的流程清洗管路： 1.卸下色谱柱，拆去抑制器，用二通代替抑制器，管路以乙醇用1ml/min流速冲洗10min 2.再以纯水1ml/min冲洗5min 3.再以1N的硝酸1min/min冲洗10min 4.再以纯水1ml/min冲洗5min 5.再以0.1%的EDTA-2Na用1ml/min冲洗30min 6.最后以纯水1ml/min冲洗30min 二、连接色谱柱 1.冲洗管路后换上流动相，打开泵的排空阀（逆时针旋转180度），按泵上的“purge”键， 泵自动清洗3min后停止。 2.关闭排空阀，流速改为0.8ml/min，开泵，以流动相冲洗10min，然后停泵。 3.在自动进样器的出口管和十通阀的10号口之间接上色谱柱，此时注意柱的流向。 4.取下两通，换上抑制器（注意要让二个电极接触到卡口上）。 5.开泵运行并观察基线。 三、抑制器的清洗 抑制器在恶化时会出现峰形变差、基线不稳等现象，此时可对抑制器进行再生或清洗，首先可进行数次Full-regeneration，看情况是否有所改善；如果此方法效果不佳，可对抑制器进行清洗，如清洗后仍无效则更换抑制器。（清洗抑制器时应卸下色谱柱） 清洗流程如下： 1.卸下色谱柱并用二通将管路短接，将泵的流速改为1ml/min，开泵以纯水冲洗20min 2.然后再以50mM的硫酸与异丙醇的混和液（体积比为20:1）冲洗20min 3.最后以纯水冲洗20min 四、色谱柱的清洗 若色谱柱性能下降，会出现保留时间变化及峰形变差的情况。清洗的方法是在流路中反接色谱柱以下方法的清洗 1.用10倍浓度于流动相的流动相，以0.5ml/min以下的流速送液30ml（此方法用于清洗 样品中的亲水性污染物） 2.然后用0.5ml/min以下的流速输送以下混和液 5%乙腈水溶液5ml（只能用乙腈，不能用甲醇） 乙腈30ml 纯水15ml 此方法用于清洗样品中的疏水性污染物。 五、抑制器与色谱柱的保存 抑制器与离子色谱柱均不允许发生干燥现象，否则性能无法恢复，所以如果一周以上不用色谱柱时应将柱从柱箱中卸下，两端用堵头堵住，并将之置于阴冷处，保存用流动相即可。此外，用于离子色谱的流动相配制时应尽量使用高纯度，高级别的试剂，高纯度的水，用0.25或0.45的滤膜过滤。样品也应用滤膜过滤
离子色谱、气相色谱、GC-MS 知识点
第七节离子色谱法 (一)基础知识 分类号：W7-0 一、填空题 1．离子交换色谱主要用于有机和无机、离子的分离。 答案：阴阳 2．离子排斥色谱主要用于酸、酸和的分离。 答案：有机无机弱醇类 3．离子对色谱主要用于表面活性的离子、离子和络合物的分离。 答案：阴阳金属 4．离子色谱仪中，抑制器主要起降低淋洗液的和增加被测离子的，改善的作用。 答案：背景电导电导值信噪比 5．离子色谱分析样品时，样品中离子价数越高，保留时间，离子半径越大，保留时间。 答案：越长越长 6．离子色谱中抑制器的发展经历了几个阶段，最早的是树脂填充抑制柱、管状纤维膜抑制器，后来又有了平板微膜抑制器。目前用得最多的是抑制器。 答案：自身再生 7．在离子色谱分析中，为了缩短分析时间，可通过改变分离柱的容量、淋洗液强度 和，以及在淋洗液中加入有机改进剂和用梯度淋洗技术来实现。 答案：流速 二、判断题 1．离子色谱(IC)是高效液相色谱(HPLC)的一种。( ) 答案：正确 2．离子色谱的分离方式有3种，即高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。它们的分离机理是相同的。( ) 答案：错误 正确答案为：它们的分离机理是不同的。 3．离子色谱分析中，其淋洗液的流速和被测离子的保留时间之间存在一种反比的关系。( ) 答案：正确 4．当改变离子色谱淋洗液的流速时，待测离子的洗脱顺序将会发生改变。( )
答案：错误 正确答案为：待测离子的洗脱顺序不会改变。 5．离子色谱分离柱的长度将直接影响理论塔板数(即柱效)，当样品中被测离子的浓度远远小于其他离子的浓度时，可以用较长的分离柱以增加柱容量。( ) 答案：正确 6．离子色谱分析阳离子和阴离子的分离机理、抑制原理是相似的。( ) 答案：正确 7．离子色谱分析样品时，可以用去离子水稀释样品，还可以用淋洗液做稀释剂，以减小水负峰的影响。( ) 答案：正确 8．离子色谱分析中，水负峰的位置由分离柱的性质和淋洗液的流速决定，流速的改变可改变水负峰的位置和被测离子的保留时间。( ) 答案：正确 9．离子色谱分析中，淋洗液浓度的改变只影响被测离子的保留时间，而不影响水负峰的位置。( ) 答案：正确 10．离子色谱中的梯度淋洗与气相色谱中的程序升温相似，梯度淋洗一般只在含氢氧根离子或甲基磺酸根的淋洗液中采用抑制电导检测时才能实现。( ) 答案：正确 11．高效离子色谱用低容量的离子交换树脂。( ) 答案：正确 12．离子排斥色谱(HPICE)用高容量的离子交换树脂。( ) 答案：正确 三、选择题 1．离子色谱中的电导检测器，分为抑制型和非抑制型(也称单柱型)两种。在现代色谱中主要用电导检测器。( ) A．抑制型B．非抑制型 答案：A 2．离子色谱分析中当改变淋洗液的浓度时，对被测二价离子保留时间的影响价离子。( ) A．大于B．小于C．等于 答案：A 3．NaOH是化学抑制型离子色谱中分析阴离子推荐的淋洗液，因为它的抑制反应产物是低电导的水。在配制和使用时，空气中的总会溶入NaOH溶液中而改变淋洗液的
离子色谱作业指导书
离子色谱作业指导书 (依据标准: GB13580.5-92 ) 1．概述 离子色谱法测定阴离子是利用离子交换原理进行分离，由抑制柱扣除淋洗液背景电导，然后利用电导检测器进行测定。根据混合标准溶液中各阴离子出峰的保留时间以及峰高或峰面积可进行定性和定量测定各阴离子。 1.1适用范围 本方法可用于大气降水中F- 、Cl- NO 3-、SO 4 2-和空气硫酸盐化速率的测定。 1．2方法依据 如表1：
1．3检出限 如表2： 1．4干扰及消除 任何与待测阴离子保留时间相同的物质均干扰测定。待测离子的浓度在同一数量级可以准确定量，淋洗位置相近的离子浓度相差太大，不能准确测定。采用适当稀释或加入标准等方法可以达到定量的目的。 高浓度的有机酸对测定有干扰。水能形成负峰或使峰高降低或倾斜，在F-前经常出现，采用淋洗液配制标准和稀释样品可以消除水负峰的干扰。 1．5仪器 DX-80离子色谱仪 2．样品的前处理 废水进样需按要求经过前处理，降水可直接进样。 3．检测 3．1仪器 DX-80离子色谱仪（美国Dionex公司）配以IonPac AS14A(5ｕm)型色谱柱，色谱工作站，PIII电脑。 3．2试剂 去离子水（二级） 碳酸氢钠（AR级）
无水碳酸钠（AR级） 标准溶液 如表3: 淋洗液(8mmol/L碳酸钠1mmol/L碳酸氢钠) 称取1.6980克无水碳酸钠(Na 2CO 3 )和0.168克碳酸氢钠(NaHCO 3 ) （均已在 105℃烘干2小时，干燥器中放冷）溶于去离子水中，移入2L淋洗液罐。 再生液移取2.1ml浓H 2SO 4 于2.1L去离子水中，移入再生液罐中。 3．3仪器的校准 打开氮气钢瓶，令分压为0.2～0.3Mpa，启动DX-80主机电源，启动计算机，同主机建立通讯。待电导值稳定在25μs左右时，可进行样品的测定。 3．4操作条件 色谱柱：IonPac AS14AC(5μm)型 检测器：电导检测器 淋洗液：8mmol/L碳酸钠1mmol/L碳酸氢钠 进样量；10μL 3．5样品分析 把配制好的标准样品按浓度由低至高，用1ml进样器进样 3.6 DX-80操作规程 （1）在Peaknet项中打开server monitor,点击stop quit； 在chromeleon项中打开server monitor，点击start； 打开chromeleon界面；