离子色谱仪是一种高效、灵敏的分析仪器,广泛应用于环境、食品、医药、化工等领域,用于分离和检测样品中的阴、阳离子及有机酸等物质。其工作原理基于离子交换技术,利用离子交换树脂作为固定相,通过流动相(淋洗液)将样品中的离子带入色谱柱。不同离子与树脂的亲和力不同,导致在柱中的保留时间不同,从而实现分离。分离后的离子进入检测器(如电导检测器),通过测量电导率变化来定量分析各离子的浓度。
1、流动相输送系统
贮液罐:通常采用聚四氟乙烯或玻璃材质,容积一般为0.5~4L,需满足脱气需求(如超声波脱气、在线脱气装置等),避免气泡干扰检测。
高压输液泵:多采用耐腐蚀的全塑PEEK材料往复柱塞泵,流量精度高(±1%),耐酸碱腐蚀,支持梯度淋洗功能。与高效液相色谱(HPLC)相比,离子色谱对泵的耐化学腐蚀性要求更高。
梯度淋洗装置:分为低压梯度(泵前混合)和高压梯度(泵后混合),用于复杂样品分离,提升灵敏度和效率。
2、进样系统
手动/自动进样器:适用于不同实验需求,微量进样体积(通常≤25μL)以减少检测限。
3、分离系统(色谱柱)
柱类型:以离子交换柱为核心,分为阳离子交换柱和阴离子交换柱,填料为高交联度、低交换容量的树脂(如聚苯乙烯-二乙烯苯树脂),粒径5~10μm,柱长50~100mm(短于HPLC柱)。
保护柱与恒温装置:延长色谱柱寿命,维持分离稳定性。
4、抑制系统(抑制型离子色谱有)
抑制器:通过降低流动相背景电导,提高检测灵敏度。常见类型包括连续再生抑制器(如空心纤维膜抑制器)和电解自再生抑制器(无需外部再生液)。
再生液输送泵:专用于输送再生试剂(如稀硫酸或氢氧化钠),与分离泵协同工作。
5、检测系统
电导检测器:基于离子电导率差异进行定量,分为非抑制型(直接检测)和抑制型(背景电导降低后检测)。部分仪器配备新型检测器(如电荷检测器、安培检测器)。
其他检测器:如紫外-可见光检测器、荧光检测器等,用于特定分析需求。
6、数据处理系统
功能:实时采集电导信号,进行峰识别、定量分析、数据存储与输出,支持计算机联机操作。
