專利名稱:分析陰離子的離子色譜法及儀器的制作方法
本發(fā)明屬于色譜分析領域，是采用離子交換色譜法對陰離子進行定性、定量分析的儀器。
根據(jù)所掌握的資料，美國DOW化學公司的H·Small等人在《Anal·Chem》雜志〔47(1975)〕上發(fā)表的論文“Novel Ion Exchange Chromatographic Method Using Conductimetric Detection”中首次提出了“離子色譜法”，他們用NaOH、酚鈉為洗脫劑，用低容量高效離子交換劑為分離柱填料，用電導儀對所分析的離子進行檢測，用高壓泵輸送洗脫液。此外，為了消除洗脫劑電導率對電導檢測的影響，在分離柱后串聯(lián)了一只抑制柱。以后不斷有人對H·Small等人使用的分析儀器進行改進，D·T·Gjerde and J·S·Frits在《J·Chromatgraphy》雜志上發(fā)表的“Anion Chromatography With Low-Conductivity Eluent”〔186(1979);187(1980)〕一文中介紹了用電導率極低的苯二甲酸鈉、苯磺酸稀溶液為洗脫液，用交換容量更低的離子交換劑為分離柱填料，并去掉抑制柱的方案。T·S·Stevens在《Anal Chem》雜志〔54，(1982)〕上介紹了新的洗脫劑NaCO3-NaHCO3。僅管在不斷改進，目前世界上使用的離子色譜儀也只有兩種類型帶抑制柱的或不帶抑制柱的，但這兩類色譜儀的檢測手段相同-即均用電導檢測儀檢測。由于影響電導率的因素很多(如溫度、流量、濃度等)，故其檢測精度難以提高，對于PKa＞7的離子(例如S2-)難以測定。為了保證測定精度，電導檢測必須加裝溫度補償或使分離柱保持恒溫;對洗脫液的濃度要求很嚴格，尤其是無抑制柱型色譜儀對濃度的要求更嚴格，否則無法檢測。對于帶抑制柱型色譜儀還存在抑制柱的再生問題。此外這兩種類型的色譜儀目前主要由美國Dionex公司及日本東洋曹達等公司生產(chǎn)，價格昂貴，一般為5～10萬美元一臺。
本發(fā)明的目的就是為了提供一種分析精度高，分析范圍廣，操作和維修方便、價格低廉的離子色譜儀，以適應離子分析工作的開展，特別是滿足國內對這種儀器的需要。
圖1為可見分光光度檢測離子色譜儀的結構示意圖。(1)洗脫液槽、(2)輸送泵、(3)流量計、(4)進樣器、(5)前置柱(兼濃縮柱)、(6)分析柱、(7)記錄儀、(8)檢測器、(9)廢液槽、(10)流通池。
本發(fā)明所提供的可見分光光度檢測離子色譜儀由洗脫液槽、輸送泵、流量計、進樣器、前置柱(兼濃縮柱)、分析柱、記錄儀、檢測器、廢液槽、流通池組裝而成。為了提高檢測精度，用洗脫能力強的鉻酸鹽水溶液為洗脫液，用可見分光光度檢測器代替電導檢測器進行檢測。由于CrO2-4離子呈深黃色，有很高的摩爾消光系數(shù)，當分析柱中沒有試樣離子打入時，僅流過深黃色的鉻酸鹽溶液，經(jīng)光電轉換在記錄儀上描出一基線;當試樣離子進入分析柱進行離子交換、相互分離而分別通過流通池時，分析柱流出的溶液消光度減小，于是在記錄儀上畫出色譜峰。
根據(jù)試驗，洗脫液中的鉻酸鹽最好采用K2CrO4或Na2CrO4，洗脫液的濃度為10-4～10-2M。
本發(fā)明所提供的可見分光光度檢測離子色譜儀其檢測器由國產(chǎn)721A或721型分光光度計改裝而成，即在其輸出部分加裝轉換開關和靈敏度選擇裝置，并配上自制流通池。這種改裝既利用了國內現(xiàn)有設備，又經(jīng)濟實惠。
本發(fā)明所提供的離子色譜儀，其分析柱所用填料為滲透性極好的自制特種樹脂，輸送泵為電子微量泵。
本發(fā)明所提供的離子色譜儀可用于環(huán)境監(jiān)測、地質、生物化學等領域，能完成多種無機陰離子和有機陰離子及金屬陽離子絡合物的分離。根據(jù)初步試驗，已可分析F-、CH3COO-、HCOO-等四十多種離子，檢測限達ppb數(shù)量級。其特點如下1.對于一些PKa＞7的離子(例如S2-)能很好地進行分離和檢測。
2.對于ClO-4、檸檬酸鹽、SCN-、S2O2-3、I-等難以洗脫的離子均能很容易地進行洗脫和檢測。
3.對洗脫液的濃度無嚴格要求。
4.由于無抑制柱，不存在抑制柱的再生問題及抑制柱中譜帶擴寬問題。
5.操作簡單方便、易于維修。
6.價格低廉，進口色譜儀一般每臺5～10萬美元，而此種色譜儀大約每臺5000人民幣。
實施例可見分光光度檢測離子色譜儀的結構如圖1所示。檢測器由國產(chǎn)721A型分光光度計改裝而成，具體改裝是在其輸出部分加裝轉換開關和靈敏度選擇裝置，并配上自制流通池。洗脫劑選用K2CrO4，洗脫液的濃度為10-3M。分析柱內的填料選用滲透性極好的自制特種樹脂，輸送泵為電子微量泵。圖2、圖3、圖4為色譜分析實例。
1.圖2為F-、HCOO-、CO2-3、PO3-4、BrO-3、Cl-、NO-2、NO-2、SO2-4等離子的高速同時分析色譜圖。
2.圖3為F-、Cl-、Br-、SO2-4、I-、S2-、SCN-、ClO-4等離子的高速同時分析色譜圖。
3.圖4為微量Br-、SO2-4離子的定量分析色譜圖。
權利要求
1.一種用于陰離子定性、定量分析的離子色譜儀，由洗脫液槽(1)、輸送泵(2)、流量計(3)、進樣器(4)、前置柱(兼濃縮柱)(5)、分析柱(6)、記錄儀(7)、檢測器(8)、廢液槽(9)組裝而成，其特征是所用洗脫液為鉻酸鹽水溶液，檢測器(8)為可見分光光度檢測器。
2.根據(jù)權利要求
1所述的離子色譜儀，其特征是洗脫液中的鉻酸鹽最好采用K2CrO4或Na2CrO4，洗脫液的濃度為10-4～10-2M。
3.根據(jù)權利要求
1、2所述的離子色譜儀，其特征是檢測器(8)由國產(chǎn)721A或721型分光光度計改裝而成，即在其輸出部分加裝轉換開關和靈敏度選擇裝置，并配上自制流通池(10)。
4.根據(jù)權利要求
1、2所述的離子色譜儀，其特征是所用輸送泵(2)為電子微量泵。
5.根據(jù)權利要求
3所述的離子色譜儀，其特征是所用輸送泵(2)為電子微量泵。
專利摘要
一種采用離子交換色譜法對陰離子進行定性、定量分析的儀器，它由洗脫液槽、輸送泵、流量計、進樣器、前置柱(兼濃縮柱)、分析柱、記錄儀、檢測器、廢液槽、流通池組裝而成。其特點是洗脫液為洗脫能力強的鉻酸鹽水溶液，檢測器為可見分光光度檢測器，分析柱的填料為滲透性極好的自制特種樹脂，輸送泵為電子微量泵。此色譜儀操作簡便，易于維修，價格低廉，分析精度高，可用于環(huán)境監(jiān)測、地質、生物化學等領域。
文檔編號G01N30/00GK86100091SQ86100091
公開日1987年9月2日 申請日期1986年1月11日
發(fā)明者張新申, 何先祺 申請人:成都科技大學導出引文BiBTeX, EndNote, RefMan