无卤素材料(Halogen Free)专用分析仪-离子层析仪(Ion Chromatography
发布时间： 2012-06-13
一、原理∶
利用离子交换的原理，采用dow chemical公司专利的高效率离子交换树脂，配合可泵送定流量溶媒（eluent）之泵浦，高灵敏度之电导计，记录器等，分析程序是（如图），由泵浦泵送定流量溶媒，并将由注入口注入之被检体，推送入分离管（separation column），在管中各离子经过树脂交换而分离，然後依次再被推送入抑制管（suppressor column），此时溶媒之离子都被抑制管吸附，不会影响电导计之检出，而只有所欲分析的离子被冲洗出来，进入电导计中，由其进入的顺序及时间（retention time）来定性，由电导度之大小来定量，这些都以尖峰（peaks）的型态，出现在记录器上。在抑制管中，反应方程式如下∶
(1)2r－h++na2co3(eluent)→2r－na+h2co3(low conductivity)
r－h++nahco3(eluent)→r－na+h2co3
(2)r－h+cation－a(sample)→r－cation+h－a
图1. 离子管柱分离示意图 资料来源:dionex
二、仪器基本结构
a.帮浦
b.分离管柱
b-1.阴离子分析之冲提液ph值约为8~12，阳离子分析时则为2~5。
b-2.分离管柱充填之树脂多为低容量有机离子交换树脂，可耐强酸硷。低容量可延长抑制管柱寿命，且可使抑制效果更佳。
c.抑制管柱∶一般为高容量交换树脂，其作用∶
• 可降低冲提液之电导度
• 可提高分析离子之解离度
d.侦测器
d-1在一般情形下侦测器为电导度计
d-2重金属分析时因不易以电导度计测量，可将重金属离子以呈色剂形成错离子呈色後再以uv/vis侦测器来测定。
e.资料处理系统
图2. 离子层析系统示意图 资料来源:dionex
三、适用分析范围∶
离子层析仪所能分析的离子几乎涵盖了所有的阳离子及阴离子，在某些分析上，它取代了a. a., emission, gc, nmr, ion meter等。目前已能分析的离子有∶卤素，有机酸，有机盐类，磷酸盐，胺等。
四、特点∶
1.离子间不会互相干扰影响检出之正确性。
2.可同时分析多种离子，并做定性及定量分析。
3.灵敏度高（10ppb以下），适用浓度范围广（0.001~103ppm）。
4.分析快速，每个离子不超过两分钟。
5.使用之溶媒为一般无机溶剂，费用经济。
五、总结:
离子层析仪是利用待测离子在动相（冲提液）与静相（管柱中离子交换树脂）间不同之亲和力而得以分离。而在侦测器(detector)一般为电导度计，所测得之各成份电导度讯号经电路积分後可得波峰面积，该面积则作为定量之用。管柱的原理是利用亲和力较强的树脂，该离子不易被带出，滞留时间长。亲和力较弱，阴离子易保持原有离子状态，离子滞留时间短。冲提液一般为强电解液，浓度高而多量，造成背景值相当高，讯号杂讯比（s/n）变小，常会遮盖欲分析离子之讯号，因此需在冲提液流经分离管柱後再经过一抑制管柱，将冲提液中之强电解质转变微弱电解质，并且能将原欲分析之离子由盐类转变为酸或硷而加强其电导度。
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