Pg电子平台:离子色谱的抑制器和抑制反应
离子色谱中的抑制器和抑制反应一、离子排斥色谱中的抑制器在离子排斥色谱中,用于有机酸的检测主要是电导检测器。由于在稀的酸性溶液中,有机酸为非离子的形式,电导检测的灵敏度低,为了降低淋洗液的本底电导,最好用抑制器。对离子排斥色谱中阴离子淋洗液的抑制,最早是利用HCl(淋洗液)和银型树脂之间的沉淀反应此反应中,Ag生成AgCl,为了保持树脂的电荷平衡,淋洗液中的进入树脂的交换位置,这样就从淋洗液中完全除去了HCl。样品离子(A在抑制柱通过下述反应转变成银盐。对阴离子的检测灵敏度可由转变成其相应的氢型而增加。因此,可在银型抑制柱之后加一个H型的后置抑制柱,将样品阴离子从银型转变成氢型:因为只有样品阴离子进入后置抑制住,此柱的消耗(即树脂从H+型转变成Ag型)速度很慢,一般可使用一个月之后才需要再生。由于这种抑制反应是一种沉淀反应,理论上可用浓NH4OH再生,但需要很长时间,无实际意义。此外随着AgCl沉淀的增加,抑制柱的压力逐渐上升,可观察到明显的AgCl沉淀带的扩大,必须用峰面积计算才能得到准确的结果。阳离子交换膜抑制器的发展克服了上述缺点,膜抑制器可连续再生。阳离子交换膜是磺化的聚乙烯衍生物,对可溶于水的有机溶剂稳定,对季铵离子(如氢氧化四丁基铵)有高的可透性。图8-2-2说明了抑制反应的基本原理,从图可见,再生液中的四丁基铵(TBA再生液(氢氧化四丁基铵)中的OH。而有机酸则从弱离解的酸型转变成与TBA结合的盐型。表8-2-2列出了用于有机酸分析的主要淋洗液和再生液及其抑制反应后的背景电导。离子排斥色谱中的淋洗液和再生液二、离子交换色谱中的抑制器离子交换色谱中常用电化学自再生抑制器,是利用电场与离子交换膜的共同作用,使离子定向迁移、交换的原理研制而成,其再生液来自分析废液,可连续循环再生。主要用于离子色谱仪柱后降低背景电导、提高检测灵敏度。下图为使用抑制器前后的对比。使用抑制器后峰高明显增加,灵敏度比使用前提高数倍。也可用于液相色谱的非抑制系统分析阴离子改为抑制系统。如单柱法葡萄酸钠体系改为碳酸盐体系。其作用方式为,将淋洗液中的Na、NaOH转化为H将待分析物转化为酸,如NaCl转化为HCl。如下图所示,由浅蓝色的虚线代表的阳离子交换膜(阳离子选择性渗透膜,只有阳离子能够透过),将抑制器分为三个室,分别为两膜之间的抑制室和膜两侧的阳极再生室、阴极再生室。再生室中装有电极,水在再生室内分别发生电化学反应:阳极:H在电场的作用下,阳极产生的H+透过阳离子交换膜进入抑制室,而抑制室淋洗液及样品中的阳离子(如Na)透过阳离子交换膜进入阴极室,这样就将抑制室中的淋洗液及样品全部转化成为相应的酸,如淋洗液Na样品NaCl变为HCl。电化学自再生膜抑制器的三种再生方式及其优缺点电化学自再生膜抑制器有三种再生方式1.通过电解分析废液产生H连续再生优点:(1)连续再生不需外加再生液(2)抑制容量能过电流大小控制,具有高的抑制容量,符合梯度淋洗要求(3)恒电流驱动,平衡快(4)无需再生液驱动设备(泵或气瓶)缺点:(1)噪声相对其它再生方式稍大,样品浓度较低时影响较大(2)不适合用在淋洗液中含有30/100以上的有机溶剂的条件下,样品中含有较高浓度有机溶剂时,会使得抑制能力下降,基线外加水方式再生优点:(1)抑制容量通过电流大小控制,具有高的抑制容量,符合梯度淋洗要求(2)恒电流驱动,平衡快(3)基线噪声较电解分析废液再生要小,可用于分析低浓度样品缺点:需要外加水再生,增加了附属驱动设备,如气瓶、泵等。3.外加化学试剂再生优点:(1)基线噪声小,适合低浓度样品分析(2)既可分析常规样品,又适合含有机溶剂样品分析。淋洗液中可含有较高浓度有机溶剂也可以使用,可用来分析甲醇、异丙醇中阴离子。缺点:(1)需要配制硫酸等溶液,操作麻烦,有时试剂的质量会影响再生效果(2)需要外加溶液驱动设备,如气压驱动、泵等