离子色谱分析法.pptx

一、离子色谱的分离方式二、离子色谱系统三、离子色谱的优点四、离子色谱的应用五、仪器常见故障的排除和色谱柱的清洗第1页/共49页一、离子色谱的分离方式基本原理-离子交换分离 离子交换分离方法：流动相和连接到固定相上的离子交换基团之间发生的离子交换过程。流动相是弱酸的盐类或低离子强度的溶液 第2页/共49页离子交换剂；离子交换剂是离子色谱中应用最广泛的固定相，它们是一类带有离子交换功能基的固体微粒。在离子交换反应中，离子交换剂的本体结构不发生明显的变化，仅由其带有的离子与外界同电性离子发生等量的离子交换。各种类型的离子交换剂，都是通过其功能基所结合离子与外界同电荷的其他离子间发生取代或络合作用，来达到分离物质的目的。第3页/共49页功能:离子交换色谱主要用于有机和无机阴离子和阳离子的分离。材料:离子交换功能基为季胺基的树脂用作阴离子分离，为磺胺基和羧基树脂用作阳离子分离。第4页/共49页二、离子色谱系统离子色谱的最重要部件之一是分离柱：用低容量的离子交换树脂（0.01-0.5mmol/g）作柱填料（固定相），低离子强度的溶液作流动相，将电导检测器直接连接于分离拄之后，低摩尔电导的淋洗离子使样品离子能被灵敏地检测。第5页/共49页1.离子色谱检测器分为两大类：即电化学检测器和光学检测器.电化学检测器包括电导、直流安培、脉冲安培和积分安培；光学检测器包括紫外可见和荧光。2.电导检测器是IC最常用的，主要检测器。第6页/共49页1.阴离子交换色谱无机阴离子的分析第7页/共49页淋洗液；用于阴离子分析的淋洗液一般为弱酸的盐。第8页/共49页无机阴离子的洗脱顺序,表3-10列出了可分离的无机阴离子。第9页/共49页典型的分离柱和色谱条件 第10页/共49页第11页/共49页有机阴离子的分析 1.有机酸 第12页/共49页有机阴离子的分析 1.有机酸 第13页/共49页第14页/共49页2.2.阳离子交换色谱（分析）只要换上强酸性阳离子交换树脂的分离柱和强碱性阴离子交换树脂的抑制柱，就可用同一台离子色谱仪对阳离子进行分析（其流程及测定和阴离子相似）第15页/共49页(一)碱金属、碱土金属及胺类的分析第16页/共49页 碱金属、碱土金属及胺类的分析 第17页/共49页（二）重金属和过渡金属的分析第18页/共49页三、离子色谱的优点 1.快速、方便、灵敏度高、选择性好、可同时分析多种离子化合物。第19页/共49页四、离子色谱的应用离子色谱在环境分析中的应用（饮用水、生活污水和工业废水的分析）、大气飘尘与降水的分析、微电子、电子工业中痕量分析、在食品和饮料分析中的应用、在生化分析中的应用、在石油化工中应用第20页/共49页五、仪器常见故障的排除和色谱柱的清洗1.色谱柱的清洗和保存;A 微生物的影响;B 干燥的影响;切记:柱子应在充满溶液的情况下长期放置,不可干固.第21页/共49页第二章 色谱定性与定量 一、定性分析定性分析就是要确定样品中的一些未知组分是什么物质，色谱图中一些未知色谱峰是什么物质。这需要根据色谱峰的保留值（未知物）和已知的标准物质的保留值进行对比。在一定的分析条件下，各种阴离子的保留时间是一定的。第22页/共49页利用保留值定性的方法第23页/共49页二、定量分析 确定样品中的某一组分的准确含量，就是定量分析。仪器分析中是根据仪器检测器的响应值与被测组分的量，在某些条件限定下成正比的关系来进行定量分析。在色谱分析中某些条件限定下，色谱峰的峰高和峰面积（检测器的响应值）与所测组分的数量（或浓度）成正比。第24页/共49页1.1.定量分析的基本公式 ii（ii）=fiAi=fiAi（hihi）其中i i 为组分i i的质量；AiAi为组分i i的峰面积；hihi为组分i i的峰高；fifi为组分i i的校正因子.第25页/共49页标准的色谱图第26页/共49页分离度的确定 第27页/共49页第28页/共49页第29页/共49页第30页/共49页2.2.峰高和峰面积的测量第31页/共49页在使用积分仪和色谱工作站测量峰高和峰面积时，仪器根据设定的积分参数（半峰宽，峰高和最小峰面积等）和基线的设定来计算每个色谱峰的峰高和峰面积，然后直接打印出峰高和峰面积的结果。第32页/共49页第三章 七种阴离子的离子色谱法测定设备离子色谱仪的主机由下列主要部件组成：储液槽：用来储存实验过程中需要的各种液体（如去离子水，淋洗液、再生液等）。第33页/共49页恒流泵：驱使液体（如淋洗液）在管道中流动，它可以提高流动相的速度，使离子色谱法能进行快速分析，同时能控制流动相单位时间内流出的体积。分离系统：由前置柱、分离柱、抑制柱组成。前置柱是用来保护分离柱的。第34页/共49页检测系统：由电导池，读数表头和有关的线路板组成。计算机色谱技术处理软件及打印机。第35页/共49页1.工作流程图三、实验内容 1.1.试剂和纯水准备：所有试剂，均采用优级纯，水的标准电导要小于0.1s/cm0.1s/cm，水中无大于0.25m0.25m的颗粒物的去离子水配制。第36页/共49页 2.2.淋洗液的制备：选用碳酸钠碳酸氢钠作为淋洗液（流动相）。称取25.44g碳酸钠于1000ml容量瓶中，用水稀释至刻度，该溶液含0.24mol/l碳酸钠;称取25.2碳酸氢钠于1000ml容量瓶中用水稀释至刻度，该溶液含0.3mol/l碳酸氢钠。准备淋洗液；在使用前，用0.24mol/l碳酸钠；0.3mol/l碳酸氢钠配制成0.9mMmol碳酸钠+0.85 mMmol碳酸氢钠工作溶液。第37页/共49页3.标准溶液的制备：储备溶液：储备液的浓度是1000g/L(F-CL-NO2-Br-NO3-PO3-SO43-)。依据表格，预处理一定量的物质，分别置于1000ml容量瓶中，用少量水溶解后稀至刻度。表1-1第38页/共49页表 1-1 初始重量和储备液的预处理阴离子物质重量干燥预处理（g/l）时间/h温度/0CF-NaF2.21001105CL-NaCL1.64842150NO2-NaNO21.4998 1150Br-NaBr1.2877 6150NO3-NaNO31.3707 24105PO43-KH2PO41.2632 1105SO42-Na2SO4 1.477 1105第39页/共49页标准溶液：在使用前，用储备液配制成不同浓度的混合标准溶液（表1-21-2），并逐级稀释到需要浓度的工作溶液。第40页/共49页四、实验步骤1.1.检查色谱仪系统各部件的连接是否正确，淋洗液流路有无泄漏。如一切正常，电击电脑上的专用图标，进入T2000T2000色谱工作站的主工作桌面，单击实时采样图标进入实时采样界面。选择分析项目表，建立测试方法项（包括称量信息和外标定量方法）。第41页/共49页2.将色谱仪准备好；调整洗脱液的浓度、淋洗液流路所允许的最高压力输出、泵的流速、，自动补偿背景电导、电导检测器输出量程、记录仪的信号大小、待基线稳定后测定。3.外标定量法；外标定量法用标准溶液作校准曲线，校正方法有单点（单极）校正和多点（多级校正）。单位以mg/L、ug/L表示。第42页/共49页4.校准曲线的绘制；将进样阀拨向LOAD位置，用配置好的七种离子的混合标准注入标准定量管（插针、注入、拔针）。将进样阀手柄拨向INJECT位置，分析开始。此时记录仪会按一定顺序记录各离子的峰高、峰面积信号值。等七种阴离子峰出完后，进入测试方法校正栏，鉴别七种离子的保留时间、相应的峰高或峰面积值。如一切正常，绘制外标定量方法的校准曲线。第43页/共49页5.样品测定；（1）样品的预处理；样品一到实验室，必须用孔径为0.25M的有机滤膜过滤、样品稀释为1：100倍。第44页/共49页（2）测定空白校准液的色谱图；在100ml容量瓶中用移液管加入1ml碳酸钠或碳酸氢钠浓缩物，加去离子水至刻度。分析样品也加入1ml淋洗液浓缩物进行相同的处理后，再测定空白校准液的色谱图和分析样品的色谱图。重复步骤（2），就可完成一系列样品测定。第45页/共49页五、分析结果表述本实验采用外标法，计算公式如下：分析样品中待测组分（X）的绝对量=RX*RFX*M*D式中 RX待测组分（X）峰的峰面积或（峰高）；RFX组分（X）的响应因子即校正曲线斜率的倒数；M乘积因子；D稀释因子。第46页/共49页单位以mg/L、ug/L表示样品中待测组分（X）的相对含量第47页/共49页离子色谱分析法作业:1.简述离子色谱分离的基本原理以及离子交换剂的作用。2.离子交换色谱主要功能:是还是不是用于有机和无机阴离子和阳离子的分离。3.简述7种阴离子的离子色谱法测定时的洗脱顺序。第48页/共49页感谢您的观看！第49页/共49页