離子色譜是液相色譜的一種,是分析離子的一種液相色譜方法。離子色譜法作為傳統(tǒng)的分離分析方法,具有分析速度快、檢測(cè)靈敏度高、選擇性好,能同時(shí)分離多種離子并能將一些非離子物質(zhì)轉(zhuǎn)變成離子性物質(zhì)進(jìn)行測(cè)定等優(yōu)點(diǎn)。絕大多數(shù)的有機(jī)和無(wú)機(jī)陰陽(yáng)離子往往都是分析對(duì)象,在環(huán)境化工、食品化工、電子、生物醫(yī)藥及新材料等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛。
離子色譜儀依據(jù)分離方式的不同分為:離子交換色譜(HPIC)、離子排斥色譜(HPIEC)和離子對(duì)色譜(MPIC)。用于3種分離方式的柱填料的樹(shù)脂骨架基本都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物,但樹(shù)脂的離子交換功能基和容量各不相同。HPIC用低容量的離子交換樹(shù)脂,HPIEC用高容量的樹(shù)脂,MPIC用不含離子交換基團(tuán)的多孔樹(shù)脂。3種分離方式各基于不同分離機(jī)理。HPIC的分離機(jī)理主要是離子交換,HPIEC主要為離子排斥,而MPIC則是主要基于吸附和離子對(duì)的形成。
(1)離子交換色譜
離子交換色譜是較常用的離子色譜,主要用來(lái)分離親水性陰、陽(yáng)離子。它的分離機(jī)理是基于流動(dòng)相中的溶質(zhì)離子與離子交換樹(shù)脂上帶有相同電荷的可離解的離子之間進(jìn)行的可逆性交換,由于離子交換樹(shù)脂上不同的離子對(duì)交換劑具有不同的吸附選擇性而逐漸被分離。
(2)離子排斥色譜
離子排斥色譜可用于糖類、醇類、醛類和氨基酸等有機(jī)物的分離,其較主要的用途是分離無(wú)機(jī)弱酸和有機(jī)酸。離子排斥色譜主要根據(jù)Donnon膜排斥效應(yīng),電離組分受排斥不被保留,而弱酸則有一定保留的原理,制成離子排斥色譜主要用于分離有機(jī)酸以及無(wú)機(jī)含氧酸根,如硼酸根碳酸根和硫酸根有機(jī)酸等。
離子排斥色譜具有較大的分離柱((9mm×250mm),主要采用高交換容量的磺化H型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂為填料以稀鹽酸為淋洗液。離子排斥與離子交換色譜結(jié)合(HPIEC-HPIC),一次進(jìn)樣可將大量的強(qiáng)酸陰離子和弱酸陰離子分開(kāi)。主要的檢測(cè)方式是電導(dǎo)檢測(cè)和紫外光度檢測(cè)。電導(dǎo)檢測(cè)與抑制器的結(jié)合,在選擇性和靈敏度方面均優(yōu)于其他的檢測(cè)方法,如紫外檢測(cè)器和折光指數(shù)檢測(cè)器等。
(3)離子對(duì)色譜
離子對(duì)色譜(有時(shí)還稱作流動(dòng)相離子色譜)可用于分離的物質(zhì)主要包括陰陽(yáng)離子表面活性劑、大分子的脂肪羧酸、季銨化合物、芳香硫酸鹽、烷基磺酸鹽和芳香磺酸鹽、可溶性的維生素、硫的各種含氧化合物、酚類和烷醇胺等。目前離子對(duì)色譜的機(jī)理還未*弄清楚,僅處于理論假設(shè)階段,現(xiàn)在提出的能夠闡述離子對(duì)色譜保留機(jī)理的理論(或模式)主要有離子對(duì)形成理論、離子相互作用理論和動(dòng)態(tài)離子交換理論。
離子對(duì)色譜的固定相為疏水型的中性填料,可用苯乙烯二乙烯苯樹(shù)脂或十八烷基硅膠(ODS),也有用C8硅膠或CN,固定相流動(dòng)相由含有所謂對(duì)離子試劑和含適量有機(jī)溶劑的水溶液組成,對(duì)離子是指其電荷與待測(cè)離子相反,并能與之生成疏水性離子,對(duì)化合物的表面活性劑離子,用于陰離子分離的對(duì)離子是烷基胺類如氫氧化四丁基銨氫氧化十六烷基*烷等,用于陽(yáng)離子分離的對(duì)離子是烷基磺酸類,如己烷磺酸鈉,庚烷磺酸鈉等對(duì)離子的非極性端親脂極性端親水,其CH2鍵越長(zhǎng)則離子對(duì)化合物在固定相的保留越強(qiáng),在極性流動(dòng)相中,往往加入一些有機(jī)溶劑,以加快淋洗速度,此法主要用于疏水性陰離子以及金屬絡(luò)合物的分離,至于其分離機(jī)理則有3種不同的假說(shuō),反相離子對(duì)分配離子交換以及離子相互作用。