㈠ 離子色譜法的原理
離子色譜的工作原理
離子交換平衡
離子色譜中使用的固定相回是離子交換樹脂答。離子交換樹脂上分布有固定的帶電荷的基團和 能游動的配位離子。當樣品加入離子交換色譜往後，如果用 適當的溶液洗脫，樣品離子即與樹脂上能游動的離子進行交 換，並且連續進行可逆交換吸附和解吸，最後達到吸附平衡。
㈡ 離子交換色譜的選擇
離子交換色譜法的核心在於使用離子交換劑作為固定相，其中常見的離子交換劑包括離子交換樹脂和化學鍵合離子交換劑。傳統的離子交換色譜使用離子交換樹脂作為固定相，盡管這種技術有其獨特的優勢，但同時也存在一些不足，例如容易膨脹，導致傳質效率較低，並且柱效不高，不耐高壓等。
而在高效液相色譜（HPLC）中，固定相通常是在薄殼型或多孔微粒硅膠上鍵合了離子交換劑，這種設計使得其機械強度顯著提升，不易發生溶脹現象，且具備出色的耐高壓性能，傳質速度快，柱效也較高。
離子交換色譜法中的流動相則是一種pH值和離子強度都經過精確控制的緩沖溶劑，有時候還會加入少量的有機溶劑，如乙醇、四氫呋喃或乙腈等，這些有機溶劑的加入可以顯著提升色譜的選擇性。
通過精確調控流動相的pH值和離子強度，以及合理選擇流動相中的有機溶劑比例，可以有效提高色譜的分離效果和選擇性，滿足不同應用場景的需求。
此外，流動相的選擇對於離子交換色譜法的成功至關重要，因為它們不僅影響樣品的保留行為，還會影響洗脫行為，從而影響最終的分離效果。
在實際操作中，選擇合適的流動相需要綜合考慮樣品的性質、目標化合物的特性以及實驗的具體需求，以確保達到最佳的分離效果。
㈢ 離子交換色譜法的原理，裝置及應用
原理：
離子交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。
裝置：
（1）分離柱 裝有離子交換樹脂，如陽離子交換樹脂、陰離子交換樹脂或螯合離子交換樹脂。為了減小擴散阻力，提高色譜分離效率，要使用均勻粒度的小球形樹脂。最常用的陽離子交換樹脂是在有機聚合物分子（如苯乙烯－二乙烯基苯共聚物）上連接磺酸基官能團（─SO3─）。最常用的陰離子交換劑是在有機聚合物分子上連接季銨官能團(─NH4)。這些都是常規高交換容量的離子交換樹脂，由於它們的傳質速度低，使柱效和分離速度都低。C.霍瓦特描述了一種薄膜陰離子交換樹脂，它是在苯乙烯－二乙烯基苯共聚物核心上沉澱一薄層陰離子交換樹脂，就象雞蛋有一薄層外皮那樣，離子交換反應只在外皮上進行,因此縮短了擴散的路徑,所以離子交換速度高，傳質快，提高了柱效。同樣，在小顆粒多孔硅膠上塗一薄層離子交換材料也可得到相同類型的樹脂。螯合離子交換樹脂具有絡合某些金屬離子而同時排斥另一些金屬離子的能力，因此這種樹脂具有很高的選擇性。除了離子交換柱外，其他高效液相色譜柱也可用於分離離子。
（2）抑制柱和柱後衍生作用 常用的檢測器不僅能檢測樣品離子，而且也對移動相中的離子有響應，所以必須消除移動相離子的干擾。在離子色譜中，消除(抑制)移動相離子干擾的常用方法有兩種。
①抑制反應，用抑制反應來改變移動相，使移動相離子不被檢測器測出。離子色譜通常使用電導檢測器。在抑制反應中??綞匝衾胱佣?裕?把高電導率移動相的氫氧化物轉變成水,而樣品離子則轉變成它們相應的酸：
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在裝有強酸性陽離子交換樹脂的柱中進行抑制反應，使用一段時間後，這種樹脂就需要再生，很不方便。改用連接有磺酸基(─SO3H)的離子交換膜(陽離子交換膜)或用連接有銨基(─NH4)的離子交換膜(陰離子交換膜)，就可以連續進行抑制反應。例如，陽離子交換膜可使陽離子通過它擴散過去，而陰離子則不能擴散過去。
1981年，T.S.史蒂文斯和斯莫爾等報道了中空纖維抑製法。這種纖維是由陽離子交換膜材料拉制而成。用這種方法不僅不需要再生抑制柱而且減小了峰的加寬，提高了柱效。一種比較新的膜技術是加一電場以加速離子的傳遞，該法與中空纖維法比較，其優點是反應時間短、交換能力高，並且可以用於陽離子和陰離子兩者。
②柱後衍生作用，將從柱子流出的洗出液與對被測物有特效作用的試劑相混合，在一反應器中生成帶色的絡合物（見配位化合物）。對衍生試劑最重要的要求是它們與被測物能生成絡合物，但不與移動相生成絡合物。柱後衍生法能用於測定重金屬離子，所用的衍生試劑有茜素紅S等。
（3）檢測器 分為通用型和專用型。通用型檢測器對存在於檢測池中的所有離子都有響應。離子色譜中最常用的電導檢測器就是通用型的一種。紫外－可見分光光度計是專用型的檢測器，對離子具有選擇性響應。可變波長紫外檢測器與電導檢測器聯用,能幫助鑒定未知峰,分辨重疊峰和提供電導檢測器不能測定的陰離子，如硫化物及亞砷酸中的陰離子的檢測。
在離子色譜中，電導檢測法總是和抑制反應配合使用。這種檢測器對分子不響應，如水、乙醇或者不離解的弱酸分子等。對於電導檢測器，一個重要的條件是溫度要穩定，所以檢測池要放在恆溫箱中，1982年H.薩托設計一種雙示差電導檢測器，消除了溫度變化對檢測的影響，可測定10-9摩爾的陰離子。
應用：
離子色譜主要用於測定各種離子的含量，特別適於測定水溶液中低濃度的陰離子，例如飲用水水質分析，高純水的離子分析，礦泉水、雨水、各種廢水和電廠水的分析，紙漿和漂白液的分析，食品分析，生物體液(尿和血等)中的離子測定，以及鋼鐵工業、環境保護等方面的應用。離子色譜能測定下列類型的離子：有機陰離子、鹼金屬、鹼土金屬、重金屬、稀土離子和有機酸,以及胺和銨鹽等。
㈣ 簡述離子交換色譜法
離子交換色譜法(ion exchange chromatography,IEC)
離子色譜分析法出現在20世紀70年代，80年代迅速發展起來，以無機、特別是無機陰離子混合物為主要分析對象。
離子交換色譜利用被分離組分與固定相之間發生離子交換的能力差異來實現分離。離子交換色譜的固定相一般為離子交換樹脂，樹脂分子結構中存在許多可以電離的活性中心，待分離組分中的離子會與這些活性中心發生離子交換，形成離子交換平衡，從而在流動相與固定相之間形成分配。固定相的固有離子與待分離組分中的離子之間相互爭奪固定相中的離子交換中心，並隨著流動相的運動而運動，最終實現分離。
表達式
離子交換色譜的分配系數又叫做選擇系數，其表達式為：
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示與離子交換樹脂活性中心結合的離子濃度，[X + ]表示游離於流動相中的離子濃度
分離原理
離子交換色譜（ion exchange chromatography，IEC）以離子交換樹脂作為固定相，樹脂上具有固定離子基團及可交換的離子基團。當流動相帶著組分電離生成的離子通過固定相時，組分離子與樹脂上可交換的離子基團進行可逆變換。根據組分離子對樹脂親合力不同而得到分離。
陽離子交換:
陰離子交換:
式中"－－"表示在固定相上，Kxy和Kzm是交換反應的平衡常數，Z+和X-代表被分析的組分離子。M+和Y-表示樹脂上可交換的離子團。
離子交換反應的平衡常數分別為：
陽離子交換：
陰離子交換：
平衡常數K值越大，表示組分的離子與離子交換樹脂的相互作用越強。由於不同的物質在溶劑中離解後，對離子交換中心具有不同的親合力，因此具有不同的平衡常數。親合力大的，在柱中的停留時間長，具有高的保留值。
固定相
離子交換色譜常用的固定相為離子交換樹脂。目前常用的離子交換樹脂分為三種形式，一是常見的純離子交換樹脂。第二種是玻璃珠等硬芯子表面塗一層樹脂薄層構成的表面層離子交換樹脂，第三種為大孔徑網路型樹脂。它們各有特點，例如第二種樹脂有很高的柱效，但它的柱容量不大；第三種樹脂適用於非水溶液中物質的分離，因為它們的孔徑和內表面積大，不需要用水溶脹，便可滿意地使用。
典型的離子交換樹脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交聯共聚而成：
其中，二乙烯基苯起了交聯和加牢整個構型的作用，其含量決定了樹脂交聯度大小。交聯度一般控制在4％～16％范圍內，高度交聯的樹脂較硬而且脆，也較滲透，但選擇性較好。在基體網狀結構上引入各種不同酸鹼基團作為可交換的離於基團。
按結合的基團不同，離子交換樹脂可分為陽離子交換樹脂和陰離子交換樹脂。陽離子交換樹脂上具有與樣品中陽離子交換的基團。陽離子交換樹脂又可分為強酸性和弱酸性樹脂。強酸性陽離子交換樹脂所帶的基團為磷酸基（一），其中和有機聚合物牢固結合形成固定部分，是可流動的能為其他陽離子所交換的離子。
陰離子交換樹脂具有與樣品中陰離子交換的基團。陰離子交換樹脂也可分為強鹼性和弱鹼性樹脂。
陰離子交換樹脂屬強鹼性，它是由有機聚合物骨架和一季胺鹼基團所組成，它帶有正電荷。而與相反的是可以移動的部分，它能被其它陰離子所交換
流動相
離子交換色譜的流動相最常使用水緩沖溶液，有時也使用有機溶劑如甲醇，或乙醇同水緩沖溶液混合使用，以提供特殊的選擇性，並改善樣品的溶解度。
離子交換色譜所用的緩沖液，通常用下列化合物配製：鈉、鉀、被的檸檬酸鹽，磷酸鹽，甲酸鹽與其相應的酸混合成酸性緩沖液或氫氧化鈉混合成鹼性緩沖液等。
㈤ 普通液相層析有哪幾類，它們的固定相分別是什麼物質
◆按抄層析的機理劃分：
吸附層析、分配層析、離子交換層析、凝膠過濾層析、親和層析等.
吸附層析：利用吸附劑表面對不同組分吸附性能的差異,達到分離鑒定的目的.
分配層析：利用不同組分在流動相和固定相之間的分配系數不同,使之分離.
離子交換層析：利用不同組分對離子交換劑親和力的不同.
凝膠層析：利用某些凝膠對於不同分子大小的組分阻滯作用的不同.
◆按流動相與固定相的不同劃分：
氣相層析、液相層析.這兩大類層析是以流動相不同來劃分的.如同時區分流動相和固定相,劃分為：氣固層析、氣液層析、液固層析和液液層析等.
◆按操作形式劃分：
柱層析、紙層析、薄層層析、高效液相層析等.
柱層析：將固定相裝於柱內,使樣品沿一個方向移動而達到分離.
紙層析：用濾紙做液體的載體,點樣後,用流動相展開,以達到分離鑒定的目的.
薄層層析：將適當粒度的吸附劑鋪成薄層,以紙層析類似的方法進行物質的分離和鑒定.
以上劃分無嚴格界限,有些名稱相互交叉,如親和層析應屬於一種特殊的吸附層析,紙層析是一種分配層析,柱層析可做各種層析.
㈥ 什麼叫固定相
固定相的選擇對樣品分離的效果至關重要，有時甚至決定著分離的成功與否。不同類型的色譜技術要求使用不同的固定相，例如，在氣-固色譜中，固定相由各種具有吸附活性的固體吸附劑構成；而在氣-液色譜中，固定相則是載體表面塗漬的固定液；液相色譜中的固定相通常是各種鍵合型的硅膠小球；離子交換色譜中的固定相則為各種離子交換劑；排阻色譜中的固定相則為不同類型的凝膠等。
固定相的作用在於固定和分離樣品中的成分，而流動相則負責攜帶樣品進入分析流程。在氣相色譜中，流動相通常是載氣；而在液相色譜中，則是液體。流動相的作用是將樣品的組分帶入固定相，並最終進入檢測器。
不同的組分在固定相中的吸附能力不同，導致它們的分離。固定相的選擇直接影響到樣品中各組分的分離效果。因此，在色譜分析中，合理選擇固定相對於獲得准確的分析結果至關重要。
固定相的主要功能是將樣品中的不同組分固定下來，而流動相則是將這些組分帶到固定相中，並最終帶入檢測器。不同的組分由於其在固定相中的吸附能力不同，導致它們在流動相中的移動速度不同，從而實現分離。
流動相的主要職責是攜帶樣品進入色譜分析流程，而固定相則是用於分離被測組分的物質。在氣相色譜中，流動相通常是由載氣構成；而在液相色譜中，則是由液體構成。通過固定相的分離作用，不同的組分被有效分離，從而實現對樣品的精確分析。
㈦ 吸附法和離子交換法
以各類陰、陽離子交換樹脂為固定相的離子交換法，以萃淋樹脂為固定專相的萃淋法，以螯合樹屬脂、螯合纖維、活性炭、聚氨酯泡沫塑料、巰基棉及黃原脂棉等固定相的螯合-吸附法以廣泛用於貴金屬的分離與富集。
在HCl介質中，貴金屬氯配陰離子與陰離子交換樹脂相互作用的強度決定於配陰離子的電荷數，其中雙電荷的［PtCl4］2-、［PdCl4］2-、［PtCl6］2-、［IrCl6］2-、［RuCl6］2-、［OsCl6］2-牢固地吸附於樹脂上，而三電荷的［IrCl6］3-、［RhCl6］3-、［RuCl6］3-僅有很弱的親和力。銠、釕的配合物。由於其配合物在溶液中電荷的可變性，因此它們的吸附強度也隨其電荷數而變化。在實際應用中應考慮這一特性。