在离子交换色谱基础上发展起来的一种新的离子分离分析技术。它借助物质在离子交换柱上迁移的差异进行分离。由于引入了高效液相色谱技术和新的检测手段,离子色谱法自1975年问世以来,解决了许多分析化学中长期存在的疑难问题。与经典的离子交换色谱法相比,离子色谱法具有快速、高效、方便、灵敏、选择性好等优点,因而发展迅速,应用十分广泛。
典型的离子色谱系统如图所示。淋洗液通过精密、恒定的泵的作用,进入内充离子交换树脂的交换柱。样品由注射器引入,由淋洗液带入分离柱进行分离。分离后的组份先后进入检测器测定。离子色谱法中常用的检测器是电导检测器,因为电导是所有离子的共性,并与离子浓度有简单的线性关系。然而,淋洗液常为强电解质,本身具有很高的电导率,它将掩盖样品离子所产生的电导率。因此,分离后的样品组分在进入电导检测器前先要进入抑制柱。抑制柱的作用是使淋洗液的背景电导率降低到可以忽略的水平。例如,要分离和测定样品中的Cl-和,淋洗液为Na2CO3。这时所选用的抑制柱能阻留阳离子,而使阴离子变成酸。于是,Cl-和转变为具有高电导率的强酸,淋洗液Na2CO3则转变为弱电导的碳酸,从而使样品组分得以检测。由电导池测得的电讯号经电子积分仪处理,记录于记录仪上。当仪器与计算机联用时,可通过计算机进行操作控制和数据处理。
离子色谱仪由进样装置、分离装置、检测装置和数据处理装置四大部分组成。进样装置包括泵、淋洗液容器和进样阀。分离装置主要指分离柱,根据分析离子的不同,选用内充不同离子交换树脂的分离柱。检测装置除了电导检测器(它常需与抑制柱配合使用)外,还有电化学检测器、紫外——可见检测器和荧光检测器等。数据处理装置包括电子积分仪、计算机和记录仪。
离子色谱法适用于分析所有类型的离子。*早应用于环境样品的分析,可用来分析大气气溶胶中的阴离子,如SO4 2-、SO3 2-、NO3 -等。大量应用于水质分析,可分析自来水、矿泉水、地下水、地面水、灌溉水和工业废水中的多种阴离子和碱金属及碱土金属离子。还应用于分析酸雨中的阴离子,如F-、Cl-、PO4 3-、NO3 -和SO4 2-等。在农业、食品及医学等领域中也有广泛的应用。固体样品经适当处理后,可用离子色谱法分析其中的硫、氯、溴、磷、碘等微量元素,也可分析粮食、蔬菜中的亚硝酸盐和硝酸盐,饮料中各种有机酸,食品添加剂中的阴离子,尿中草酸盐,血清中溴化物等。
典型的离子色谱系统
离子色谱法的应用还有很大潜力,正迅速扩大到弱离子物种,如糖类、氨基酸等。由于离子色谱法独特的优越性和适应性,在农化分析中也必将得到越来越多的应用。