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離子色譜儀介紹與發(fā)展現(xiàn)狀
1975年，Small等人用電導(dǎo)檢測(cè)器的連續(xù)檢測(cè)柱流出物獲得成功，標(biāo)志著離子色譜法的誕生。經(jīng)過(guò)近三十年的發(fā)展，離子色譜法(IC)已經(jīng)成為分析離子性物質(zhì)的常用方法。我國(guó)*代離子色譜儀于1983年6月通過(guò)了專家鑒定。離子色譜儀與一般的液相色譜儀一樣，由輸液系統(tǒng)、進(jìn)樣系統(tǒng)、分離系統(tǒng)和檢測(cè)系統(tǒng)構(gòu)成。本文主要介紹離子色譜儀硬件方面的現(xiàn)狀和進(jìn)展。
2輸液系統(tǒng)
離子色譜的輸液系統(tǒng)主要包括流動(dòng)相容器、脫氣裝置、高壓輸液泵和梯度洗脫裝置等。IC對(duì)輸液系統(tǒng)的一般要求是：流量穩(wěn)定，耐高壓性能好，耐腐蝕性強(qiáng)，脫氣方便等。
2.1脫氣裝置
流動(dòng)相的脫氣是離子色譜分析過(guò)程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。輸液泵的擾動(dòng)或色譜柱前后的壓力變化以及抑制過(guò)程都可能導(dǎo)致流動(dòng)相中溶解的氣體析出，形成小氣泡。這些小氣泡會(huì)產(chǎn)生很多尖銳的噪聲峰，較大的氣泡還可能引起輸液泵流速的變化，因此對(duì)流動(dòng)相要進(jìn)行脫氣處理。流動(dòng)相脫氣的方法主要有：真空泵直接脫氣法，超聲波震蕩脫氣法，惰性氣體鼓泡吹掃脫氣法以及在線脫氣法。前3種方法的脫氣效果都不錯(cuò)，但不足之處是一次性脫氣，脫氣后很難防止空氣再次溶解進(jìn)入流動(dòng)相，而且存在流動(dòng)相被污染的可能。與前3種方法相比，在線脫氣法可以避免上述情況的發(fā)生。其工作原理是：將一段用多孔合成樹(shù)脂膜做的輸液管密封于真空容器內(nèi)，當(dāng)流動(dòng)相流經(jīng)輸液管時(shí)，由于膜外側(cè)壓力減小，流動(dòng)相中的氧氣、二氧化碳等小分子氣體就會(huì)透過(guò)樹(shù)脂膜而被排除。在實(shí)際操作中，真空容器內(nèi)的氣壓應(yīng)盡可能的穩(wěn)定。因?yàn)闅鈮旱牟▌?dòng)會(huì)使脫氣效果不一致，導(dǎo)致基線起伏。目前，比較先進(jìn)的離子色譜儀都自己有在線脫氣系統(tǒng)。
2.2輸液泵
輸液泵的作用是使流動(dòng)相以相對(duì)穩(wěn)定的流量或壓力通過(guò)流路系統(tǒng)。流量或壓力的穩(wěn)定將直接影響基線的穩(wěn)定和分析結(jié)果的重現(xiàn)性。一般輸液泵的流量可以設(shè)定在0.01~10.OmL/min之間，對(duì)于一般分析工作，0.5~2.OmL/min的流量zui為常用。輸液泵在較低流量時(shí)，通常要求壓力能夠達(dá)到3OMPa。耐高壓的能力是衡量離子色譜儀性能的一個(gè)重要指標(biāo)。目前，離子色譜儀的耐高壓性能越來(lái)越好。
輸液泵主要有氣動(dòng)放大泵、螺旋傳動(dòng)注射泵、隔膜型往復(fù)泵、柱塞往復(fù)泵等。
(1)氣動(dòng)放大泵能提供無(wú)脈動(dòng)的穩(wěn)定流量，很適合恒量分析。因?yàn)闅鈩?dòng)泵能迅速獲得很高的出口壓力并提供較大的輸出流量，所以特別適合勻漿法填充色譜柱。這種泵的缺點(diǎn)是液缸體積大，更換流動(dòng)相不方便，所以現(xiàn)在已不再用于分析型液相色譜儀。
(2)螺旋傳動(dòng)注射泵能以恒定的流量輸送流動(dòng)相，與操作壓力無(wú)關(guān)，但是在活塞復(fù)原的短時(shí)間內(nèi)，沒(méi)有流量輸出，從而產(chǎn)生壓力波動(dòng)。另外，這種泵體積大，比較笨重，更換流動(dòng)相不方便。
(3)隔膜型往復(fù)泵是一種恒流泵。它的優(yōu)點(diǎn)是活塞不直接與流動(dòng)相接觸，避免了活塞密封墊磨損對(duì)流動(dòng)相的污染。缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，價(jià)格較貴，有脈動(dòng)，需要配置阻尼裝置來(lái)消除。
(4)柱塞往復(fù)泵是目前使用zui廣泛的一種恒流泵，分為單柱塞和雙柱塞兩種。單柱塞往復(fù)泵脈動(dòng)較大，必須配置阻尼裝置；雙柱塞泵有兩個(gè)活塞交替伸縮，脈動(dòng)比單柱塞泵小得多。雙柱塞泵有活塞缸并聯(lián)或串聯(lián)兩種模式。并聯(lián)模式，兩個(gè)活塞的凸輪形狀*相同，但相位相反，所產(chǎn)生的脈動(dòng)正好互相抵消；串聯(lián)模式，兩個(gè)凸輪形狀不同，*個(gè)凸輪提供主要?jiǎng)恿Γ诙€(gè)凸輪的作用是當(dāng)*個(gè)凸輪回收時(shí)提供補(bǔ)充動(dòng)力。柱塞往復(fù)泵的流量由電機(jī)的轉(zhuǎn)速控制。柱塞往復(fù)泵的特點(diǎn)是：流量控制，脈動(dòng)較小，使用方便，故障率低，更換流動(dòng)相方便。與其他幾種輸液泵相比，柱塞往復(fù)泵具有一定的優(yōu)勢(shì)，尤其是雙柱塞往復(fù)泵更為常用。
離子色譜經(jīng)常使用強(qiáng)酸、強(qiáng)堿作為流動(dòng)相，這就要求與流鐵路改革步入深水區(qū)新中鐵快運(yùn)有望沖破困局動(dòng)相接觸的輸液系統(tǒng)材料必須能夠耐酸堿腐蝕。通常使用的材料有：不銹鋼、氟塑料、聚乙烯、陶瓷以及聚醚醚酮(PEEK)等。對(duì)于不銹鋼材料，若使用強(qiáng)酸溶液作洗脫液，須在進(jìn)樣閥前安裝一個(gè)很高容量的陽(yáng)離子交換柱，用來(lái)吸附由不銹鋼輸液泵體溶解的金屬離子。PEEK材料的應(yīng)用改變了這種情況。PEEK基本上不受酸堿腐蝕的影響，具有很高的硬度，非常適于制造輸液泵的泵頭和單向閥。國(guó)外離子色譜儀已經(jīng)普遍采用了這種全塑泵，國(guó)內(nèi)廠家近年來(lái)也在逐步采用。
3進(jìn)樣器
IC對(duì)進(jìn)樣器的基本要求是：耐高壓、耐腐蝕、重復(fù)性好、操作方便。進(jìn)樣器的種類主要有六通進(jìn)樣閥。氣動(dòng)進(jìn)樣閥和自動(dòng)進(jìn)樣器。
六通進(jìn)樣閥是目前zui常用的。它的特點(diǎn)是進(jìn)樣量的重復(fù)性非常好。但普通六通進(jìn)樣閥在裝樣(LOAD)和進(jìn)樣(INJECT)兩個(gè)位置之間流路被截?cái)鄷r(shí)，會(huì)在扳閥過(guò)程中產(chǎn)生一個(gè)瞬間的高壓，非常容易引起流路的泄漏?，F(xiàn)在比較好的六通迸樣閥由于采用了斷前接通技術(shù)，基本上消除了這種瞬間高壓，同時(shí)也大大減少了誤操作的可能?？紤]到流動(dòng)相的腐蝕，PEEK和陶瓷材料制成的六通進(jìn)樣閥離子色譜儀使用。美國(guó)RHEODYNE公司是生產(chǎn)高壓六通進(jìn)樣閥zui的公司。目前國(guó)內(nèi)已有性能與之接近的產(chǎn)品。
氣動(dòng)進(jìn)樣閥是一種比較先進(jìn)的進(jìn)樣閥。它采用一定壓力的氮?dú)庾鳛閯?dòng)力，通過(guò)兩路四通加載定量管進(jìn)行裝樣和進(jìn)樣，能有效減少手動(dòng)進(jìn)樣帶來(lái)的誤差，其不方便之處在于必須使用氮?dú)怃撈俊?/span>
自動(dòng)進(jìn)樣器是一種自動(dòng)化程度很高的系統(tǒng)，由軟件控制，自動(dòng)進(jìn)行裝樣、進(jìn)樣、清洗，操作者只需將樣品按順序裝入貯樣機(jī)即可。自動(dòng)進(jìn)樣器價(jià)格比較昂貴，一般只有儀器才會(huì)配備。4分離柱
與HPLC一樣，分離柱是離子色譜儀zui重要的組成部分。離子色譜的分離機(jī)理主要是離子交換，基于離子交換樹(shù)脂上可離解的離子與流動(dòng)相中具有相同電荷的溶質(zhì)離子之間進(jìn)行的可逆交換，不同的離子因與交換劑的親和力不同而被分離，與HPLC不同的是，離子色譜選擇性的改變主要是通過(guò)采用不同的固定相來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
4.1陰離子交換分離柱
陰離子交換分離柱使用的填料主要是表面附聚薄殼型陰離子交換樹(shù)脂。樹(shù)脂的內(nèi)核是苯乙烯一二乙烯苯的共聚物(PS-DVB)，核外是一層磺化層，zui外層是粒度均勻的單層季銨化乳膠顆粒，以離子鍵結(jié)合在磺化層上。由于樹(shù)脂的表面*被乳膠顆粒覆蓋，所以乳膠的性質(zhì)決定了固定相的選擇性。由于薄膜層快速的運(yùn)動(dòng)和大的滲透能力，薄殼材料比一般微孔離子交換物有更高的交換效能。這種類型的固定相的性能主要由三個(gè)因素決定：PS-DVB樹(shù)脂的交聯(lián)度、乳膠顆粒的材料、季錢(qián)功能基的類型和結(jié)構(gòu)。
早期的薄殼材料的核心顆粒采用15~40μ范圍的球型PS-DVB樹(shù)脂。這種微粒的交聯(lián)度一般為2%~5%，有足夠的物理穩(wěn)定性。然而5%交聯(lián)度PS-DVB微粒沒(méi)有足夠的硬度允許使用有機(jī)溶劑，它們只能用水溶液作為流動(dòng)相。使用乙烯基苯乙烯(EVB)、交聯(lián)度為55%的二乙烯苯的固定相是離子色譜發(fā)展的一大進(jìn)步，因?yàn)橛袡C(jī)溶劑如：甲醇、乙醇、丙三醇、乙睛，可以高濃度地加入到流動(dòng)相中以改變分離的選擇性。
離子交換乳膠一般采用直徑為10~500nm的微粒，以200nmzui為通用。陰離子交換柱所用的乳膠主要通過(guò)與苯乙烯基氯(VBC)或甲基丙烯酸醋縮水甘油脂(GMA)的聚合物制備。甲基丙烯酸酶材料的性能優(yōu)異，表現(xiàn)為：
(3)可以用來(lái)分離鹵氧化合物陰離子，如溴酸根離子、亞氯酸根離子和氯酸根離子。在Dionex公司zui近研制的IonPacAS9-HC柱上，鹵氧化合物和一般無(wú)機(jī)陰離子被成功分離，其固定相是由55%交聯(lián)度超孔EVB-DVB顆粒涂潰15%交聯(lián)度縮水甘油乙氧基甲基丙烯酸醋的聚合物。
季銨功能基的結(jié)構(gòu)也是影響選擇性的重要因素。從理論上講，季銨功能基的結(jié)構(gòu)有數(shù)百種可能，對(duì)于這方面已進(jìn)行了許多研究。一般情況下，當(dāng)功能基的大小增加時(shí)，親水性多價(jià)陰離子的保留時(shí)間減少。親水性一價(jià)限離子受功能團(tuán)大小的影響較小，而且當(dāng)功能團(tuán)大小增加時(shí)，保留時(shí)間略有增加。易極化陰離子受功能基水合作用的影響較大，當(dāng)功能基變得更疏水時(shí)，它們的保留時(shí)間減少。燒基醇委錢(qián)功能基樹(shù)脂對(duì)OH-的親和力顯著增強(qiáng)，被稱為OH-選擇性樹(shù)脂，適合于用氫氧化物作為淋洗液。例如：Dionex公司的IonPacAS11，該柱以Na-ON溶液為淋洗液進(jìn)行梯度淋洗，可以一次分離34種無(wú)機(jī)和有機(jī)酸陰離子表現(xiàn)出非常好的性能。
4.2陽(yáng)離子交換分離柱
廣泛應(yīng)用的陽(yáng)離子交換分離柱使用的是薄殼型樹(shù)脂，樹(shù)脂核是惰性PS-DVB共聚物，核的表面以共價(jià)鍵結(jié)合陽(yáng)離子交換功能基。以前，陽(yáng)離交換功能基大多采用磺酸基，一價(jià)陽(yáng)離子和二價(jià)陽(yáng)離子在磺化陽(yáng)離子交換劑上的保留行為差異太大，使得這兩類離子的同時(shí)分析變得非常困難，只能分別進(jìn)行。一價(jià)陽(yáng)離子的洗脫采用無(wú)機(jī)強(qiáng)酸溶液，二價(jià)陽(yáng)離子則采用擰橡酸與己二胺的混合溶液。研究表明，改變陽(yáng)離子交換或離子交換功能基的密度可改變其選擇性，從而達(dá)到一價(jià)陽(yáng)離子和二價(jià)陽(yáng)離子同時(shí)分離的目的。美國(guó)Dionex公司的IonPacCS12A陽(yáng)離子交換分離柱使用接枝型羧酸和磷酸功能基的固定相；IonPacCS11陽(yáng)離子交換分離柱仍采用磺酸基固定相，但改變了交換基的密度。這兩種分離柱都可以使用等濃度淋洗，一次進(jìn)樣，同時(shí)分離堿金屬和堿土金屬離子。zui近，kazutokuOhta等人以硅膠作固定相，利用硅膠本身的離子交換功能，采用添加了冠酷的淋洗液，成功地同時(shí)分離了一價(jià)和二價(jià)陽(yáng)離子。
5檢測(cè)器
用于IC的檢測(cè)器主要有：電導(dǎo)檢測(cè)器，紫外可見(jiàn)光檢測(cè)器，安培檢測(cè)器，熒光檢測(cè)器等。其中電導(dǎo)檢測(cè)器是日常IC分析中zui常用的檢測(cè)器；紫外可見(jiàn)光檢測(cè)器可以作為電導(dǎo)檢測(cè)器的重要補(bǔ)充；安培檢測(cè)器主要用于能發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)的物質(zhì)；熒光檢測(cè)器的靈敏度要比紫外吸收檢測(cè)器高2~3個(gè)數(shù)量級(jí)，但在IC上的應(yīng)用比較少。隨著ICP-AES和ICP-MS的不斷普及，它們與.1電導(dǎo)檢測(cè)器
電導(dǎo)檢測(cè)器分為抑制電導(dǎo)檢測(cè)器(雙柱法)和非抑制電導(dǎo)檢測(cè)器(單柱法)。非抑制電導(dǎo)檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)比較簡(jiǎn)單，但靈敏度較低，對(duì)流動(dòng)相的要求比較苛刻。抑制電導(dǎo)檢測(cè)器在靈敏度和線性范圍都優(yōu)于非抑制電導(dǎo)檢測(cè)器，甚至優(yōu)于配有較好的色譜柱和恒溫裝置的單柱離子色譜系統(tǒng)[兇。
在抑制型電導(dǎo)檢測(cè)器中抑制器發(fā)揮著重要的作用。抑制器的作用是降低流動(dòng)相背景電導(dǎo)，同時(shí)增加被測(cè)物的電導(dǎo)，從而提高電導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度。抑制器大致可以分為五種類型：(1)填充抑制柱
樹(shù)脂填充抑制柱是zui早的抑制器，正因如此，抑制法又被稱為雙柱法。所用的樹(shù)脂是高容量的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子或強(qiáng)堿型陰離子交換樹(shù)脂。抑制柱工作時(shí)，陽(yáng)離子交換樹(shù)脂由H 型轉(zhuǎn)變成Na 型，陰離子交換樹(shù)脂由OH-型轉(zhuǎn)變成NO3-型(或其他陰離子)。其主要缺點(diǎn)是不能長(zhǎng)時(shí)間連續(xù)工作，樹(shù)脂上的H 和OH-消耗后，失去抑制能力，需要用酸或堿進(jìn)行再生。
美國(guó)Alttech公司對(duì)填充抑制柱進(jìn)行了改進(jìn)，采用電化學(xué)方法實(shí)現(xiàn)了自動(dòng)再生。更新的DS-Plus抑制器，在抑制柱后增加了脫氣裝置，能夠除去抑制反應(yīng)產(chǎn)生的CO2，進(jìn)一步降低了背景電導(dǎo)，減小了水負(fù)峰，使碳酸鹽梯度淋洗成為可能。
(2)管狀纖維膜抑制器
管狀纖維膜抑制器不需要停機(jī)再生，可連續(xù)工作。它通過(guò)管狀離子交換纖維膜進(jìn)行工作，管內(nèi)淋洗液和管外再生液逆向流動(dòng)，抑制反應(yīng)在膜上進(jìn)行。作陰離子分析時(shí)，再生液推薦使用硫酸或甲磺酸：作陽(yáng)離子分析時(shí)，則推薦使用Ba(OH)2。這種抑制器的缺點(diǎn)是抑制容量較低，機(jī)械強(qiáng)度較差，而且每使用半年左右就需要更換離子交換膜。
(3)平板微膜抑制器
平板微膜抑制器與管狀纖維膜抑制器的抑制方式相同，也可連續(xù)工作。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)緊湊，死體積小，具有較高的抑制容量，適用于梯度淋洗。但仍需要化學(xué)試劑提供抑制反應(yīng)所需的H 和OH-，而且工作曲線的線性范圍也受到一定的影響。
(4)電滲析抑制器回昭武等將電滲析原理引入抑制器，即電滲析抑制器.電滲析抑制器的抑制容量很大，抑制反應(yīng)受恒定的抑制電流控制，所以抑制效果很穩(wěn)定，基線漂移很小.其不方便之處在于必須定期更換兩個(gè)電極室中的電解液.這種抑制器在國(guó)產(chǎn)離子色譜儀中曾被普遍采用，但現(xiàn)在已逐步被更先進(jìn)的電解再生抑制器取代。
(5)電解再生抑制器電解再生抑制器不需要化學(xué)再生液，而是通過(guò)電解水產(chǎn)生的H 和OH-來(lái)滿足抑制反應(yīng)的需要，具有使用方便、平衡速度快、背景噪聲低等特點(diǎn)。美國(guó)Dionex公司zui先應(yīng)用電化學(xué)抑制法，在平板微膜抑制器的基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)制造出電解再生抑制器。電解再生抑制器可以采用循環(huán)再生和外加水兩種工作方式。循環(huán)再生是指采用抑制后的淋洗液作為電解水的水源，外加水即采用外接水源。因循環(huán)再生模式使用方便，得到更廣泛的應(yīng)用。外加水模式主要用于測(cè)定樣品濃度極低或淋洗液中存在有機(jī)溶劑的情況。下面以NaOH淋洗液為例，介紹陰離子電解再生抑制器的工作原理。
當(dāng)陰陽(yáng)兩極接通恒流電源，水被電解產(chǎn)生H 和OH。在電場(chǎng)作用下H 穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜，進(jìn)入淋洗液中和掉OH-，淋洗液中的Na 則穿過(guò)膜直接進(jìn)入廢液。而陰離子即使在外加電場(chǎng)的作用下，也不能穿過(guò)陽(yáng)離子交換膜。這樣就達(dá)到了降低本底電導(dǎo)，提高波測(cè)離子電導(dǎo)的目的。陽(yáng)離子電解再生抑制器的原理類似，所不同的是采用陰離子交換膜。
目前國(guó)內(nèi)己能自行生產(chǎn)陰、陽(yáng)離子電解自身再生抑制器，而且抑制容量、有機(jī)溶劑兼容性、死體積等各項(xiàng)技術(shù)指標(biāo)均與國(guó)外產(chǎn)品相當(dāng)。
5.2紫外可見(jiàn)光檢測(cè)器
紫外可見(jiàn)光(UV/Vis)檢測(cè)器在IC中是僅次于電導(dǎo)檢測(cè)器的重要檢測(cè)方法。UV/Vis檢測(cè)器對(duì)環(huán)境溫度、流動(dòng)相組成、流速等的變化不敏感，可以用于梯度淋洗，這些特點(diǎn)正是電導(dǎo)檢測(cè)器所欠缺的。二極管陣列UV/Vis檢測(cè)器可以瞬間實(shí)現(xiàn)紫外一可見(jiàn)光區(qū)的全波長(zhǎng)掃描，得到時(shí)間一波長(zhǎng)一吸收強(qiáng)度三維色譜圖。UV/Vis檢測(cè)器主要有三種檢測(cè)方式：直接紫外檢測(cè)、間接紫外檢測(cè)、衍生化紫外/可見(jiàn)光檢測(cè)。
在IC中，直接紫外檢測(cè)應(yīng)用不多，因?yàn)榇蠖鄶?shù)無(wú)機(jī)離子沒(méi)有紫外吸收或吸收很弱。直接紫外檢測(cè)的一個(gè)重要應(yīng)用是分析含有大量氯離子樣品中的NO-3、NO-2、Br-、I-。因?yàn)槁入x子沒(méi)有紫外吸收，而上述陰離子有紫外吸收。
間接紫外檢測(cè)，采用具有紫外吸收的物質(zhì)作為淋洗液，檢測(cè)無(wú)紫外吸收的離子。由于溶質(zhì)離子經(jīng)過(guò)檢測(cè)器時(shí)，紫外吸收信號(hào)減小，所以形成負(fù)方向的色譜峰。在普通HPLC儀器上就可以用這種方法進(jìn)行離子色譜分離分析工作。
紫外衍生化是指將無(wú)紫外吸收或吸收很弱的物質(zhì)與帶有紫外吸收集團(tuán)的衍生化試劑進(jìn)行反應(yīng)，產(chǎn)生可用于紫外檢測(cè)的化合物。衍生化通常分為柱前衍生化和柱后衍生化，相對(duì)而言，柱后衍生化應(yīng)用更廣泛。通過(guò)衍生化能顯著提高檢測(cè)靈敏度和選擇性。柱后可見(jiàn)光衍生化檢測(cè)經(jīng)常用于過(guò)渡金屬離子的分析，將過(guò)渡金屬離子柱流出物與顯色劑反應(yīng)，生成有色配合物后，在可見(jiàn)光波長(zhǎng)下檢測(cè)。例如：以meso四一(對(duì)磺基苯)卟啉為柱后衍生劑，可同時(shí)測(cè)定鋁、隸、鋅。5.3安培檢測(cè)器
安培檢測(cè)器由恒電位器和電化學(xué)池組成。
電化學(xué)池有3個(gè)電極：工作電極、參比電極和對(duì)電極。恒電位器可以在工作電極和參比電極之間施加一個(gè)可任意選拔的電位，并使輸出電位保持恒定，不受電流變化的影響。工作電極的材料可以采用銀、金、鉑和玻碳四種，分別適于不同物質(zhì)的分析。參比電極通常使用Ag/AgC1或飽和甘汞電極。對(duì)電極的材料有金、鉑、玻碳、鈦、不銹鋼等多種。參比電極和對(duì)電極應(yīng)置于工作電極的下游，以防止對(duì)電極的反應(yīng)產(chǎn)物和參比電極的泄漏對(duì)工作電極產(chǎn)生干擾。安培檢測(cè)器常用于分析解離度較低，用電導(dǎo)檢測(cè)器難以檢測(cè)，同時(shí)又具有電活性的離子。根據(jù)施加電位方式的不同，安培檢測(cè)器可以分為直流安培檢測(cè)器、脈沖安培檢測(cè)器和積分安培檢測(cè)器。
在直流安培檢測(cè)器中，一個(gè)恒定的直流電位連續(xù)施加在工作電極上，被測(cè)物質(zhì)經(jīng)色譜柱分離后，在電極上發(fā)生氧化一還原反應(yīng)，產(chǎn)生電流，電流的大小與被測(cè)物質(zhì)的濃度在一定范圍內(nèi)成正比。直流安培檢測(cè)器的靈敏度很高，可以測(cè)定μg/L級(jí)的離子，例如：硫化物、氨化物、三價(jià)砷、各種酚等。
脈沖安培檢測(cè)器在3個(gè)不同的間隔時(shí)間(t1、t2、t3)內(nèi)，快速、連續(xù)地施加3種不同的電位El、E2、E3。其中，E1為工作電位，E2、E3分別為清洗正電位和清洗負(fù)電位。僅在tl時(shí)間內(nèi)記錄產(chǎn)生的電流。施加清洗電位的目的是清除電極表面沉積的反應(yīng)產(chǎn)物，使電極恢復(fù)到未受站污的狀態(tài)。使用金電極的脈沖安培檢測(cè)器是分析糖的好方法，靈敏度和選擇性都很理想。除此之外，脈沖安培檢測(cè)器還可用于含有醇、醒、膠和含硫集團(tuán)組分的測(cè)定。
積分安培檢測(cè)器是一種新形式的脈沖安培檢測(cè)器，它對(duì)工作電極施加的是對(duì)應(yīng)時(shí)間波形的循環(huán)電位，通過(guò)連續(xù)對(duì)金屬氧化物生成波形和氧化物還原波形的正、反方向的掃描得到測(cè)量電流的積分。波形的周期一般是0.5~2s。相對(duì)于脈沖安培檢測(cè)器，積分安培檢測(cè)器有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)通過(guò)金屬工作電極的氧化層，提高對(duì)催化氧化待測(cè)組分的檢測(cè)靈敏度。
(2)消除了來(lái)自氧化和還原反應(yīng)的電荷，使其對(duì)基線的影響大大減小，從而得到更加平穩(wěn)的基線。積分安培檢測(cè)器應(yīng)用的進(jìn)展是測(cè)定氨基酸。
5.4離子色譜與原子光譜或質(zhì)譜儀的聯(lián)用
近年來(lái)，對(duì)于離子色譜與AAS、ICP-AES、ICP-MS聯(lián)用的研究越來(lái)越多，使離子色譜的高分離能力與其他分析法的定性能力相結(jié)合，對(duì)解決許多復(fù)雜分析問(wèn)題很有幫助，特別是用于樣品中各種元素的化學(xué)形態(tài)分析。離子色譜聯(lián)用技術(shù)目前還處于發(fā)展階段，許多技術(shù)還不成熟，有待進(jìn)一步完善。隨著接口和基體消除技術(shù)的發(fā)展，離子色譜聯(lián)用技術(shù)將得到更加廣泛的應(yīng)用。
在陰離子分析中，氫氧化物溶液是的淋洗液。因?yàn)?，?jīng)它抑制后水成為電導(dǎo)率極低的水，并且可以進(jìn)行梯度淋洗。然而，在實(shí)際應(yīng)用中，氫氧化物溶液本身含有雜質(zhì)，而且在實(shí)驗(yàn)過(guò)程中必須防止CO2進(jìn)入溶液。為了解決這一難題，可以用電解法在線發(fā)生NaOH淋洗液，其濃度可以通過(guò)電流調(diào)節(jié)，能夠方便地進(jìn)行梯度淋洗。美國(guó)Dionex公司新近推出的淋洗液發(fā)生器只需高純水，就可以自動(dòng)產(chǎn)生KOH或甲磺酸淋洗液。其工作原理與自動(dòng)再生抑制器類擬，也是利用離子交換膜的選擇透過(guò)性。以KOH為例，K 在電場(chǎng)作用下，通過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入流動(dòng)相，與陰極產(chǎn)生的等量OH組成KOH淋洗液。淋洗液的濃度與施加在陰陽(yáng)兩極間的電流成正比，與水的流速成反比。淋洗液發(fā)生器的出現(xiàn)不僅解決了上述問(wèn)題，同時(shí)也避免了人工配置淋洗液所產(chǎn)生的誤差。
6.2離子回流
離子回流的概念是離子色譜創(chuàng)始人H.Small等于1998年提出的。離子回流簡(jiǎn)單地說(shuō)就是將離子色譜淋洗液發(fā)生器及電解自再生抑制器串聯(lián)于一個(gè)極化的離子交換柱上。
本文只作簡(jiǎn)要介紹：在一個(gè)色譜柱內(nèi)填裝陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，一端填裝氫型，一端填裝押型。在這個(gè)色譜柱的兩端施加直流電壓，氫型端接陽(yáng)極，何型端接陰極。從陰泵入去離子水，由陽(yáng)極流出。在陽(yáng)極產(chǎn)生的氫離子的推動(dòng)下，氫離子逐漸替代餌型樹(shù)脂中的餌離子向陰極移動(dòng)；被替換下來(lái)的餌離子在陰極區(qū)與電解水產(chǎn)生的氮氧根形成氮氧化餌淋洗液，在水流的作用下向陽(yáng)極移動(dòng)。這兩種作用的結(jié)果是保持了H /K 界面的穩(wěn)定?；谶@一基本原理，用水作流動(dòng)相，在一個(gè)極化離子交換柱上先后完成了分離和抑制。這種離子回流裝置的優(yōu)點(diǎn)是實(shí)現(xiàn)梯度淋洗只需改變電流，沒(méi)有CO2的干擾，抑制后的背景電導(dǎo)很低。目前離子回流裝置應(yīng)用于離子色譜尚處于實(shí)驗(yàn)階段，還有一些具體問(wèn)題需要解決。
7小結(jié)
離子色譜經(jīng)過(guò)近30年的發(fā)展，已成為一種比較成熟的分析技術(shù)。但隨著新材料、新技術(shù)的出現(xiàn)，離子色譜仍會(huì)有很大的發(fā)展空間。儀器將向一體化、小型化??如：具有陰離子和陽(yáng)離子交換功能的混合色譜柱，及壽命長(zhǎng)、抗污染能力強(qiáng)的色譜柱等。新的檢測(cè)手段將擴(kuò)展離子色譜的應(yīng)用范圍。
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