離子色譜儀的分離模式有離子交換色譜、離子排斥色譜和離子對(duì)色譜等。
一、離子交換色譜:
離子交換色譜使用的是低交換容量的離子交換劑,交換劑的表面有離子交換基團(tuán)。帶負(fù)電荷的交換基團(tuán)(如磺酸基和羧酸基)可用于陽離子的分離,帶正電荷的交換基團(tuán)(如季胺鹽)可用于陰離子的分離。
陰離子的分離過程:由于靜電場相互作用,樣品陰離子和淋洗劑陰離子(又稱淋洗離子)都與固定相中帶正電荷的交換基團(tuán)作用,樣品離子不斷地進(jìn)入固定相,又不斷地被淋洗離子交換而進(jìn)入流動(dòng)相,在兩相中達(dá)到平衡,不同的樣品陰離子與交換基的作用力大小不同,電荷密度大的離子與交換基的作用力大,在樹脂中的保留時(shí)間長,從而實(shí)現(xiàn)分離。
二、離子排斥色譜:
離子排斥色譜是以樹脂的Donnan排斥為基礎(chǔ)的色譜方法。分離陰離子用強(qiáng)酸性高交換容量的陽離子交換樹脂,分離陽離子用強(qiáng)堿性高交換容量的陰離子交換樹脂。
Clˉ和CH3COOˉ分離過程:Clˉ在強(qiáng)酸性陽離子交換樹脂上形成H+Clˉ,因受排斥作用不能穿過半透膜,迅速通過色譜柱而無保留,弱電解質(zhì)CH3COOH可以穿過半透膜而進(jìn)入樹脂微孔。電解質(zhì)的離解度越小,受排斥作用越小,因而在樹脂中的保留時(shí)間越長。
三、離子對(duì)色譜:
無機(jī)離子和離解很強(qiáng)的有機(jī)離子通常可以采用離子交換色譜或離子排斥色譜進(jìn)行分離。有很多大分子或離解較弱的有機(jī)離子要采用通常用于中性有機(jī)化合物分離的反相(或正相)色譜。然而采用正相或反相色譜又存在困難,因?yàn)榇蠖鄶?shù)可離解的有機(jī)化合物在正相色譜的硅膠固定相上吸附太強(qiáng),致使被測物質(zhì)保留值太大,出現(xiàn)拖尾峰,有時(shí)甚至不能被洗脫;在反相色譜的非極性(或弱極性)固定相中的保留又太小。在這種情況下,可采用離子對(duì)色譜。
離子對(duì)色譜又稱離子相互作用色譜,是在流動(dòng)相中加入適當(dāng)?shù)木哂信c被測離子相反電荷的離子,即離子對(duì)試劑,使之與被測離子形成中性的離子對(duì)化合物,此離子對(duì)化合物在反相色譜柱上被保留,保留的大小主要取決于離子對(duì)化合物的解離平衡常數(shù)和離子對(duì)試劑的濃度。離子對(duì)色譜也可以采用正相色譜的模式,即用硅膠柱,但不如反相色譜效果好,多數(shù)情況下采用反相色譜,所以離子對(duì)色譜常被稱為反相離子對(duì)色譜。
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