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淋洗液条件对离子色谱法检测无机阴离子的影响 谢春生a 赵杰b徐新华a郝志伟c a浙江大学环境工程研究所，杭州，310027，xiechsh@126.com b浙江理工大学生命科学学院，杭州 310018， c瑞士万通中国有限公司，上海，200335 摘 要：离子色谱法是利用离子交换的分离原理，进行离子测定的液相色谱法。该方法灵敏度高，准确性高，稳定性好，检测限低，样品预处理简单，操作简单迅速，能多种离子同时测定。在阴离子色谱分析过程中，影响柱效和分析时间的因素很多。本文着重讨论淋洗液组成、浓度和流量对阴离子分析效果的影响，从而为优选对常见无机阴离子分析的最佳条件提供参考。 关键词：离子色谱；阴离子；淋洗液；分离 1 前言 离子色谱自1975年问世以来，因其具有分析速度快、灵敏度高、能实现多成分同时分 离等优点，很快成为分析液体样品中阴离子的首选方法[1]。目前，离子色谱技术已广泛应用于环境监测、化工、冶金、地质、水文、土壤、电子工业、食品饮料、临床化验等科学研究和各种教学领域。用离子色谱法测定水样中阴离子极为有效，不少检测标准已经建立。 但在阴离子的离子色谱分析过程中，由于设备和分离柱等的不同，往往需要确定对某一种离子的最佳分离条件[2-4]。适当的分析条件既可改善分离效果，又能缩短分析时间，提高仪器的灵敏度[5]。今着重讨论淋洗液组成、浓度和流速对各阴离子分离效果的影响，从而优选出对阴离子分析的最佳条件。 2 实验部分 2.1 仪器及试剂 Metrohm-792 Basic 型离子色谱仪（瑞士万通）配有电导检测器、化学抑制器、低脉冲 串联式双活塞往复泵、双通道蠕动泵、ICNet数据采集/处理软件等。标准样：F-，Cl-，NO3-, HPO42-，SO42- 均按标准方法配制成1000mg/L储备液备用。所有药剂均为分析纯，溶液均用电阻率大于18MΩ超纯水配制。 2.2 色谱条件 色谱柱：Metrosep A Supp 4 250 型阴离子分析柱（250×4mm），Metrosep A Supp 4/5 Guard 保护柱（50×4mm）；淋洗液：1.8mmol/L碳酸钠+1.7mmol/L碳酸氢钠淋洗液，50mM 硫酸抑制器再生液，进样体积：40μL，流速：1.0 mL/min。 3. 实验结果 3.1 淋洗液组成对分离效果的影响 3.1.1 NaHCO3 4mM，Na2CO3 变化 从图1可以看到，随着淋洗液中Na2CO3浓度的升高，各阴离子的保留时间不断减小， 尤其是对HPO42--P 和 SO42- 离子。当Na2CO3的浓度高于1.0mM的时候，HPO42—P与其他阴离子可能发生共淋洗而导致不出峰。当Na2CO3浓度大于1.8mM时，SO42- 和 NO3-的峰部分重叠而导致阴离子的分离度下降，无法基线分离。 3.1.2 Na2CO3 1.8mM，NaHCO3 变化 淋洗液中NaHCO3的浓度对Cl- 和NO3-的保留时间影响不大。但多价离子如HPO42--P and SO42-的保留时间随着NaHCO3浓度的升高而逐步降低。当淋洗液中NaHCO3的浓度超过4mM时，HPO42--P的色谱峰消失而导致没法检测。 3.1.3 NaOH 对各阴离子保留时间的影响 磷酸根是一种三价阴离子，在不同的pH条件下，其存在的离子形态并不相同。当采用 Na2CO3/ NaHCO3淋洗液时，磷酸根主要以二价的HPO42--P的形态存在。但当加入NaOH后，淋洗液的碱性变强，磷酸根离子将以PO43--P的形态存在，并在SO42-之后被洗脱出来。当淋洗液中Na2CO3 1.8mM固定，NaOH浓度变化的增加的时候，一价阴离子Cl- 和 NO3-的保留时间并没有显著的变化。但二价阴离子SO42-的保留时间随着NaOH浓度的增加时减少。当NaOH浓度超过1.0mM时，磷酸根离子以PO43--P形式在SO42-离子之后出峰。随着NaOH浓度的增加，SO42-与PO43--P离子保留时间之间的间隔在不断增大。 3.2 淋洗液流速对分离效果的影响 从图4可以看出，从0.5ml/min 到 1.2ml/min，随着淋洗液流速的增加，各阴离子的保 留时间也随着减少，可见通过改变淋洗液流速可以缩短待测离子的保留时间，提高分析效率， 但流速太快有可能导致分离度下降，如果流速超过该色谱柱的最大流速限值，还有可能损伤 色谱柱，因此最好使用色谱柱说明书推荐流速。 4 结论 测定结果表明，淋洗液组成、浓度和流量对各阴离子保留时间有重要的影响，尤其对 高价阴离子影响较大， Na2CO3的浓度对各离子的保留时间影响最大，淋洗液中NaOH的浓度变化可以改变HPO42—P和SO42- 的出峰顺序当采用Na2CO3/ NaHCO3