离子色谱中常用的改善分离度方法

内容节点: 概述; 实验/设备条件; 样品提取; 实验/操作方法; 实验结果/结论; 仪器/耗材清单

离子色谱中常用的改善分离度方法

（戴安ZG有限公司应用研究ZX，北京，100085）

一.稀释样品

对组成复杂的样品，若待测离子对树脂亲合力相差颇
大，就要作几次进样，并用不同浓度或强度的淋洗液或
梯度淋洗对固定相亲合力差异较大的离子，增加分离
度的Z简单方法是稀释样品或作样品前处理例如盐水
中SO42-和Cl-的分离若直接进样，其色谱峰很宽而且
拖尾表明进样量已超过分离柱容量，在常用的分析阴离
子的色谱条件下，30min之后Cl-的洗脱仍在继续在这
种情况下，在未恢复稳定基线之前不能再进样若将样
品稀释10倍之后再进样就可得到Cl-与痕量SO42-之间的
较好分离对阴离子分析推荐的Zda进样量，一般为柱
容量的30%，超过这个范围就会出现大的平头峰或肩峰

二.改变分离和检测方式
若待测离子对固定相亲合力相近或相同，样品稀释的效
果常不令人满意对这种情况，除了选择适当的流动相
之外，还应考虑选择适当的分离方式和检测方式例
如，NO3-和ClO3-，由于它们的电荷数和离子半径相
似，在阴离子交换分离柱上共淋洗但ClO3-的疏水性
大于NO3-，在离子对色谱柱上就很容易分开了又如NO
2-与Cl-在阴离子交换分离柱上的保留时间相近，常见
样品中Cl-的浓度又远大于NO2-，使分离更加困难，但N
O2-有强的UV吸收，而Cl-则很弱，因此应改用紫外作检
测器测定NO2-，用电导检测Cl-，或将两种检测器串
联，于一次进样同时检测Cl-与NO2-对高浓度强酸中
有机酸的分析，若采用离子排斥，由于强酸不被保留，
在死体积排除，将不干扰有机酸的分离
三.样品前处理
对高浓度基体中痕量离子的测定，例如海水中阴离子的
测定，**的方法是对样品作适当的前处理除去过量
Cl-的前处理方法有：使样品通过Ag+型前处理柱除去C
l-，或进样前加AgNO3到样品中沉淀Cl-；也可用阀切换
技术，其方法是使样品中弱保留的组分和90%以上的Cl-
进入废液，只让10%左右的Cl-和保留时间大于Cl-的组
分进入分离柱进行分离对含有大的有机分子的样品，
应于进样前除去有机物，较简单的方法是用Dionex的前
处理柱OnGuard的RP或P柱或在线阀切换除去有机基体
四.选择适当的淋洗液
离子色谱分离是基于淋洗离子和样品离子之间对树脂有
效交换容量的竞争，为了得到有效的竞争，样品离子和
淋洗离子应有相近的亲合力下面举例说明选择淋洗液
的一般原则用CO32--HCO3-作淋洗液时，在Cl-之前洗
脱的离子是弱保留离子，包括一价无机阴离子短碳链
一元羧酸和一些弱离解的组分，如F-甲酸乙酸As
O2-CN-和S2-等对乙酸甲酸与F-Cl-等的分离应
选用较弱的淋洗离子，常用的弱淋洗离子有HCO3-OH-
和B4O72-由于HCO3-和OH-易吸收空气中CO2，CO2在碱
性溶液中会转变成CO32-，CO32-之淋洗强度较HCO3-和O
H-大，因而不利于上述弱保留离子的分离B4O72-亦为
弱淋洗离子，但溶液稳定，是分离弱保留离子的推荐淋
洗液中等强度的碳酸盐淋洗液对高亲和力组分的洗脱
效率低对离子交换树脂亲合力强的离子有两种情况，
一种是离子的电荷数大，如PO43-AsO43-和多聚磷酸
盐等；一种是离子半径较大，疏水性强，如I-SCN-
S2O32-，苯甲酸和柠檬酸等对前者以增加淋洗液的浓
度或选择强的淋洗离子为主对后一种情况，推荐的方
法是在淋洗液中加入有机改进剂(如甲醇乙腈和对氰
酚等)或选用亲水性的柱子，有机改进剂的作用主要是
减少样品离子与离子交换树脂之间的非离子交换作用，
占据树脂的疏水性位置，减少疏水性离子在树脂上的吸
附，从而缩短保留时间，减少峰的拖尾，并增加测定灵
敏度
在离子色谱中，可由加入不同的淋洗液添加剂来改
善选择性，这种淋洗液添加剂只影响树脂和所测离子之
间的相互作用，而不影响离子交换对与树脂亲合力较
强的离子，如一些可极化的离子，I-和ClO4-，以及疏
水性的离子，苯甲酸和三乙胺等，在淋洗液中加入适量
极性的有机溶剂如甲醇或乙腈，可缩短这些组分的保留
时间并改善峰形的不对称性为了减少样品离子与树脂
之间的非离子交换作用，减少树脂对疏水性离子的吸
附，在阴离子分析中，可在淋洗液中加入对氰酚如测
定1% NaCl中的痕量I-和SCN-时，加入对氰酚占据树脂
对I-和SCN-的吸附位置，从而减少峰的拖尾并增加测定
的灵敏度IC中，一价淋洗离子洗脱一价待测离子，二
价淋洗离子洗脱二价待测离子，淋洗液浓度的改变对二
价和多价待测离子保留时间的影响大于一价待测离子
若多价离子的保留时间太长，增加淋洗液的浓度是较好
的方法

注：本文已发表在环境化学2002年第二期戴安色
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