分離科學(xué)與進(jìn)展中科大lecture(1)(已修改)
2025-01-31 09:49 本頁(yè)面
【正文】 陰離子交換色譜 ? 陰離子交換色譜以陰離子交換劑為固定相，用來(lái)分析陰離子。在離子色譜中，陰離子的分析比陽(yáng)離子意義要大得多，這是因?yàn)殛?yáng)離子分析可采用原子光譜和 X射線熒光技術(shù)，而對(duì)陰離則缺乏這樣非常有效的手段。 陰離子交換色譜 ? 影響陰離子保留的主要因素有：流動(dòng)相流速、分離柱長(zhǎng)度、柱溫、固定相性質(zhì)、流動(dòng)相的種類和濃度、流動(dòng)相的 pH值等。 陰離子交換色譜 ? 流動(dòng)相流速的選擇：對(duì)于陰離子交換色譜可以選取盡可能大的流速，這樣可以大大縮短分析時(shí)間而對(duì)柱效的影響不大。通常使用的流速為 1~2 mL/min 陰離子交換色譜 ? 分離柱長(zhǎng)度：選擇余地并不大，通常對(duì)于弱保留樣品選擇長(zhǎng)柱（或串聯(lián)柱）以改善分離，對(duì)于強(qiáng)保留樣選擇短柱。 ? 流動(dòng)相的選擇：主要依據(jù)所采用的檢測(cè)方法和樣品離子性質(zhì)。淋洗離子與固定相之間的作用力一般應(yīng)與樣品離子與固定相之間的作用力相當(dāng)。若用非抑制型電導(dǎo)檢測(cè)則應(yīng)選擇較低電導(dǎo)率的流動(dòng)相。 陰離子交換色譜 ? 淋洗劑的濃度：濃度越大，樣品保留越小。 陰離子交換色譜 ? 流動(dòng)相 pH值：影響到離解平衡和離子價(jià)態(tài)，從而影響到樣品的保留；在非抑制型電導(dǎo)檢測(cè)的離子交換色譜中， pH值的變化將引起有機(jī)酸淋洗劑離解度的變化，從而影響其淋洗能力；用多元羧酸作淋洗劑時(shí)，可以根據(jù)溶質(zhì)離子的性質(zhì)，通過(guò)控制流動(dòng)相的 pH，使淋洗離子以希望的價(jià)態(tài)存在，從而獲得合適的洗脫能力。 陰離子交換色譜 ? 抑制型電導(dǎo)檢測(cè)陰離子交換色譜常用的流動(dòng)相 ：（ 1）能夠有足夠的洗脫能力；（ 2）通過(guò)抑制器時(shí)能與再生劑發(fā)生離子交換反應(yīng)形成電導(dǎo)極低的弱電解質(zhì)或水。其中最典型的淋洗劑是碳酸鹽系列淋洗劑，其中 NaHCO3/Na2CO3應(yīng)用最廣，只要改變配比便可得到不同淋洗能力和 pH值的流動(dòng)相。 NaOH溶液也可以作洗動(dòng)相，但淋洗能力較弱。 陰離子交換色譜 陰離子交換色譜 ? 非抑制型電導(dǎo)檢測(cè)陰離子交換色譜常用的流動(dòng)相：由于柱流出物直接流入電導(dǎo)檢測(cè)池，所以要求流動(dòng)相的背景電導(dǎo)低，所以這類淋洗劑都是弱電解質(zhì)，如：游離羧酸（不能用于弱酸陰離子的分析，淋洗劑中未離解的分子會(huì)發(fā)生吸附導(dǎo)致大的系統(tǒng)峰）、羧酸鹽、堿性淋洗劑（主要用于極弱酸的陰離子檢測(cè)） ? 堿性淋洗劑主要是稀的 NaOH或苯二甲酸鹽的堿性溶液，若用稀 NaOH或 KOH作淋洗劑，色譜圖上得到的是負(fù)峰，由于 OH與樣品陰離子的摩爾電導(dǎo)率差異很大，該體系的靈敏度比羧酸鹽作淋洗劑更高。 陽(yáng)離子交換色譜法 （ 1） 陽(yáng)離子交換色譜法通常用稀的無(wú)機(jī)酸作為淋洗液，但其洗脫二價(jià)金屬離子的能力不強(qiáng)；（ 2）均苯四甲酸、吡啶二甲酸和灑石酸等離解度較大的羧酸，既能提供一定濃度的 H+作淋洗離子，又對(duì)堿土金屬和過(guò)渡金屬離子有一定的配位作用，很適合二價(jià)和多價(jià)金屬離子的洗脫；（ 3）對(duì)于分離重金屬和過(guò)渡金屬離子，通常在流動(dòng)相中加入一定的配體與過(guò)渡金屬形成中性或離子性的配合物。 陰陽(yáng)離子的同時(shí)分析 （ 1）將陽(yáng)離子轉(zhuǎn)化成配合陰離子進(jìn)行分析； （ 2）利用離子交換和離子排斥混合分離； （ 3）采用多功能基包覆固定相； （ 4）柱切換技術(shù)； （ 5）利用混合床固定相。 陰陽(yáng)離子的同時(shí)分析 陰陽(yáng)離子的同時(shí)分析 陰陽(yáng)離子的同時(shí)分析 陽(yáng)離子交換色譜法 離子排斥色譜 ? 離子排斥色譜的分離機(jī)理是建立在Donnan排斥的機(jī)理上的，但有時(shí)空間排阻和吸附作用也可能是引起保留的主要因素。 離子排斥色譜 幾個(gè)定義 ? 樹(shù)脂骨架：指功能化的固體樹(shù)脂顆粒，即構(gòu)成樹(shù)脂的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)。 ? 樹(shù)脂內(nèi)溶液：指樹(shù)脂顆粒微孔中吸留的流動(dòng)相溶液。 ? 樹(shù)脂外溶液：指樹(shù)脂顆粒外部，即樹(shù)脂顆粒間的流動(dòng)相溶液。 完全離解的陰離子不能進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)溶液，將在V0處被洗脫，而未電離的有機(jī)弱酸分子則可以進(jìn)入樹(shù)脂內(nèi)溶液被保留。 離子排斥色譜 離子排斥色譜 Simpson和 Wheaton根據(jù)離子色譜法的原理，提出了如下的溶質(zhì)保留式： VR = Vs + KdVr Kd = cr/cs VR為溶質(zhì)保留體積 ， Vs（ Vr） 為樹(shù)脂外（ 內(nèi) ） 淋洗體積； Kd為溶質(zhì)在樹(shù)脂內(nèi)溶液與樹(shù)脂外溶液兩相間的分配系統(tǒng) ， cr（ cs） 為樹(shù)脂內(nèi) （ 外 ） 溶液中溶質(zhì)的濃度 。 離子排斥色譜 ? 強(qiáng)電解質(zhì)在極端狀態(tài)下， Kd = 0， VR = VS = Ve；水的 Kd = 1。 ? 流動(dòng)相中加入有機(jī)溶劑會(huì)使弱酸的保留變?nèi)?；（有機(jī)溶劑分子占據(jù)樹(shù)脂表面并增加弱酸分子在流動(dòng)相中的溶解度） ? 二元酸和三元酸比同碳數(shù)的一元酸保留弱；異構(gòu)酸比相應(yīng)的正構(gòu)酸的保留值?。ㄅ抛栊?yīng)） ? 含有不飽和鍵的酸比飽和酸的保留值大（吸附） 離子排斥色譜 ? 強(qiáng)酸（ pKa ）和極弱酸（ pKa ）在離子排斥色譜中都不易分離，中等強(qiáng)度的酸較易分離，且洗脫順序與 pKa成正比 離子排斥色譜 ? 固定相：通常使用全磺化的強(qiáng)酸型陽(yáng)離子交換樹(shù)脂，分離弱離解的有機(jī)酸適合用交聯(lián)度稍高的樹(shù)脂，分離離解度較大的酸則適合用低交聯(lián)度的樹(shù)脂； ? 流動(dòng)相：主要是純水，稀無(wú)機(jī)酸和有機(jī)酸。 離子對(duì)色譜 ? 離子對(duì)色譜采用高交聯(lián)度、高比表面積的中性無(wú)離子交換功能基的聚苯乙烯大孔樹(shù)脂（或硅膠基的鍵合固定相）為柱填料，可用于分離多種分子量大的陰陽(yáng)離子，特別是帶局部電荷的大分子（如表面活性劑）以及疏水性的陰陽(yáng)離子，主要包括：大分子量的脂
教學(xué)課件相關(guān)推薦
鄂ICP備17016276號(hào)-1