㈠ 离子色谱法的原理
离子色谱的工作原理
离子交换平衡
离子色谱中使用的固定相回是离子交换树脂答。离子交换树脂上分布有固定的带电荷的基团和 能游动的配位离子。当样品加入离子交换色谱往后，如果用 适当的溶液洗脱，样品离子即与树脂上能游动的离子进行交 换，并且连续进行可逆交换吸附和解吸，最后达到吸附平衡。
㈡ 离子交换色谱的选择
离子交换色谱法的核心在于使用离子交换剂作为固定相，其中常见的离子交换剂包括离子交换树脂和化学键合离子交换剂。传统的离子交换色谱使用离子交换树脂作为固定相，尽管这种技术有其独特的优势，但同时也存在一些不足，例如容易膨胀，导致传质效率较低，并且柱效不高，不耐高压等。
而在高效液相色谱（HPLC）中，固定相通常是在薄壳型或多孔微粒硅胶上键合了离子交换剂，这种设计使得其机械强度显著提升，不易发生溶胀现象，且具备出色的耐高压性能，传质速度快，柱效也较高。
离子交换色谱法中的流动相则是一种pH值和离子强度都经过精确控制的缓冲溶剂，有时候还会加入少量的有机溶剂，如乙醇、四氢呋喃或乙腈等，这些有机溶剂的加入可以显著提升色谱的选择性。
通过精确调控流动相的pH值和离子强度，以及合理选择流动相中的有机溶剂比例，可以有效提高色谱的分离效果和选择性，满足不同应用场景的需求。
此外，流动相的选择对于离子交换色谱法的成功至关重要，因为它们不仅影响样品的保留行为，还会影响洗脱行为，从而影响最终的分离效果。
在实际操作中，选择合适的流动相需要综合考虑样品的性质、目标化合物的特性以及实验的具体需求，以确保达到最佳的分离效果。
㈢ 离子交换色谱法的原理，装置及应用
原理：
离子交换色谱（ion exchange chromatography，IEC）以离子交换树脂作为固定相，树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时，组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
装置：
（1）分离柱 装有离子交换树脂，如阳离子交换树脂、阴离子交换树脂或螯合离子交换树脂。为了减小扩散阻力，提高色谱分离效率，要使用均匀粒度的小球形树脂。最常用的阳离子交换树脂是在有机聚合物分子（如苯乙烯－二乙烯基苯共聚物）上连接磺酸基官能团（─SO3─）。最常用的阴离子交换剂是在有机聚合物分子上连接季铵官能团(─NH4)。这些都是常规高交换容量的离子交换树脂，由于它们的传质速度低，使柱效和分离速度都低。C.霍瓦特描述了一种薄膜阴离子交换树脂，它是在苯乙烯－二乙烯基苯共聚物核心上沉淀一薄层阴离子交换树脂，就象鸡蛋有一薄层外皮那样，离子交换反应只在外皮上进行,因此缩短了扩散的路径,所以离子交换速度高，传质快，提高了柱效。同样，在小颗粒多孔硅胶上涂一薄层离子交换材料也可得到相同类型的树脂。螯合离子交换树脂具有络合某些金属离子而同时排斥另一些金属离子的能力，因此这种树脂具有很高的选择性。除了离子交换柱外，其他高效液相色谱柱也可用于分离离子。
（2）抑制柱和柱后衍生作用 常用的检测器不仅能检测样品离子，而且也对移动相中的离子有响应，所以必须消除移动相离子的干扰。在离子色谱中，消除(抑制)移动相离子干扰的常用方法有两种。
①抑制反应，用抑制反应来改变移动相，使移动相离子不被检测器测出。离子色谱通常使用电导检测器。在抑制反应中??缍匝衾胱佣?裕?把高电导率移动相的氢氧化物转变成水,而样品离子则转变成它们相应的酸：
NaOH+H+─→Na++H2O
NaX+H+─→HX+Na+
在装有强酸性阳离子交换树脂的柱中进行抑制反应，使用一段时间后，这种树脂就需要再生，很不方便。改用连接有磺酸基(─SO3H)的离子交换膜(阳离子交换膜)或用连接有铵基(─NH4)的离子交换膜(阴离子交换膜)，就可以连续进行抑制反应。例如，阳离子交换膜可使阳离子通过它扩散过去，而阴离子则不能扩散过去。
1981年，T.S.史蒂文斯和斯莫尔等报道了中空纤维抑制法。这种纤维是由阳离子交换膜材料拉制而成。用这种方法不仅不需要再生抑制柱而且减小了峰的加宽，提高了柱效。一种比较新的膜技术是加一电场以加速离子的传递，该法与中空纤维法比较，其优点是反应时间短、交换能力高，并且可以用于阳离子和阴离子两者。
②柱后衍生作用，将从柱子流出的洗出液与对被测物有特效作用的试剂相混合，在一反应器中生成带色的络合物（见配位化合物）。对衍生试剂最重要的要求是它们与被测物能生成络合物，但不与移动相生成络合物。柱后衍生法能用于测定重金属离子，所用的衍生试剂有茜素红S等。
（3）检测器 分为通用型和专用型。通用型检测器对存在于检测池中的所有离子都有响应。离子色谱中最常用的电导检测器就是通用型的一种。紫外－可见分光光度计是专用型的检测器，对离子具有选择性响应。可变波长紫外检测器与电导检测器联用,能帮助鉴定未知峰,分辨重叠峰和提供电导检测器不能测定的阴离子，如硫化物及亚砷酸中的阴离子的检测。
在离子色谱中，电导检测法总是和抑制反应配合使用。这种检测器对分子不响应，如水、乙醇或者不离解的弱酸分子等。对于电导检测器，一个重要的条件是温度要稳定，所以检测池要放在恒温箱中，1982年H.萨托设计一种双示差电导检测器，消除了温度变化对检测的影响，可测定10-9摩尔的阴离子。
应用：
离子色谱主要用于测定各种离子的含量，特别适于测定水溶液中低浓度的阴离子，例如饮用水水质分析，高纯水的离子分析，矿泉水、雨水、各种废水和电厂水的分析，纸浆和漂白液的分析，食品分析，生物体液(尿和血等)中的离子测定，以及钢铁工业、环境保护等方面的应用。离子色谱能测定下列类型的离子：有机阴离子、碱金属、碱土金属、重金属、稀土离子和有机酸,以及胺和铵盐等。
㈣ 简述离子交换色谱法
离子交换色谱法(ion exchange chromatography,IEC)
离子色谱分析法出现在20世纪70年代，80年代迅速发展起来，以无机、特别是无机阴离子混合物为主要分析对象。
离子交换色谱利用被分离组分与固定相之间发生离子交换的能力差异来实现分离。离子交换色谱的固定相一般为离子交换树脂，树脂分子结构中存在许多可以电离的活性中心，待分离组分中的离子会与这些活性中心发生离子交换，形成离子交换平衡，从而在流动相与固定相之间形成分配。固定相的固有离子与待分离组分中的离子之间相互争夺固定相中的离子交换中心，并随着流动相的运动而运动，最终实现分离。
表达式
离子交换色谱的分配系数又叫做选择系数，其表达式为：
K_s=\frac{[RX^+]}{[X^+]}
其中[RX + ]表示与离子交换树脂活性中心结合的离子浓度，[X + ]表示游离于流动相中的离子浓度
分离原理
离子交换色谱（ion exchange chromatography，IEC）以离子交换树脂作为固定相，树脂上具有固定离子基团及可交换的离子基团。当流动相带着组分电离生成的离子通过固定相时，组分离子与树脂上可交换的离子基团进行可逆变换。根据组分离子对树脂亲合力不同而得到分离。
阳离子交换:
阴离子交换:
式中"－－"表示在固定相上，Kxy和Kzm是交换反应的平衡常数，Z+和X-代表被分析的组分离子。M+和Y-表示树脂上可交换的离子团。
离子交换反应的平衡常数分别为：
阳离子交换：
阴离子交换：
平衡常数K值越大，表示组分的离子与离子交换树脂的相互作用越强。由于不同的物质在溶剂中离解后，对离子交换中心具有不同的亲合力，因此具有不同的平衡常数。亲合力大的，在柱中的停留时间长，具有高的保留值。
固定相
离子交换色谱常用的固定相为离子交换树脂。目前常用的离子交换树脂分为三种形式，一是常见的纯离子交换树脂。第二种是玻璃珠等硬芯子表面涂一层树脂薄层构成的表面层离子交换树脂，第三种为大孔径网络型树脂。它们各有特点，例如第二种树脂有很高的柱效，但它的柱容量不大；第三种树脂适用于非水溶液中物质的分离，因为它们的孔径和内表面积大，不需要用水溶胀，便可满意地使用。
典型的离子交换树脂是由苯乙烯和二乙烯基苯交联共聚而成：
其中，二乙烯基苯起了交联和加牢整个构型的作用，其含量决定了树脂交联度大小。交联度一般控制在4％～16％范围内，高度交联的树脂较硬而且脆，也较渗透，但选择性较好。在基体网状结构上引入各种不同酸碱基团作为可交换的离于基团。
按结合的基团不同，离子交换树脂可分为阳离子交换树脂和阴离子交换树脂。阳离子交换树脂上具有与样品中阳离子交换的基团。阳离子交换树脂又可分为强酸性和弱酸性树脂。强酸性阳离子交换树脂所带的基团为磷酸基（一），其中和有机聚合物牢固结合形成固定部分，是可流动的能为其他阳离子所交换的离子。
阴离子交换树脂具有与样品中阴离子交换的基团。阴离子交换树脂也可分为强碱性和弱碱性树脂。
阴离子交换树脂属强碱性，它是由有机聚合物骨架和一季胺碱基团所组成，它带有正电荷。而与相反的是可以移动的部分，它能被其它阴离子所交换
流动相
离子交换色谱的流动相最常使用水缓冲溶液，有时也使用有机溶剂如甲醇，或乙醇同水缓冲溶液混合使用，以提供特殊的选择性，并改善样品的溶解度。
离子交换色谱所用的缓冲液，通常用下列化合物配制：钠、钾、被的柠檬酸盐，磷酸盐，甲酸盐与其相应的酸混合成酸性缓冲液或氢氧化钠混合成碱性缓冲液等。
㈤ 普通液相层析有哪几类，它们的固定相分别是什么物质
◆按抄层析的机理划分：
吸附层析、分配层析、离子交换层析、凝胶过滤层析、亲和层析等.
吸附层析：利用吸附剂表面对不同组分吸附性能的差异,达到分离鉴定的目的.
分配层析：利用不同组分在流动相和固定相之间的分配系数不同,使之分离.
离子交换层析：利用不同组分对离子交换剂亲和力的不同.
凝胶层析：利用某些凝胶对于不同分子大小的组分阻滞作用的不同.
◆按流动相与固定相的不同划分：
气相层析、液相层析.这两大类层析是以流动相不同来划分的.如同时区分流动相和固定相,划分为：气固层析、气液层析、液固层析和液液层析等.
◆按操作形式划分：
柱层析、纸层析、薄层层析、高效液相层析等.
柱层析：将固定相装于柱内,使样品沿一个方向移动而达到分离.
纸层析：用滤纸做液体的载体,点样后,用流动相展开,以达到分离鉴定的目的.
薄层层析：将适当粒度的吸附剂铺成薄层,以纸层析类似的方法进行物质的分离和鉴定.
以上划分无严格界限,有些名称相互交叉,如亲和层析应属于一种特殊的吸附层析,纸层析是一种分配层析,柱层析可做各种层析.
㈥ 什么叫固定相
固定相的选择对样品分离的效果至关重要，有时甚至决定着分离的成功与否。不同类型的色谱技术要求使用不同的固定相，例如，在气-固色谱中，固定相由各种具有吸附活性的固体吸附剂构成；而在气-液色谱中，固定相则是载体表面涂渍的固定液；液相色谱中的固定相通常是各种键合型的硅胶小球；离子交换色谱中的固定相则为各种离子交换剂；排阻色谱中的固定相则为不同类型的凝胶等。
固定相的作用在于固定和分离样品中的成分，而流动相则负责携带样品进入分析流程。在气相色谱中，流动相通常是载气；而在液相色谱中，则是液体。流动相的作用是将样品的组分带入固定相，并最终进入检测器。
不同的组分在固定相中的吸附能力不同，导致它们的分离。固定相的选择直接影响到样品中各组分的分离效果。因此，在色谱分析中，合理选择固定相对于获得准确的分析结果至关重要。
固定相的主要功能是将样品中的不同组分固定下来，而流动相则是将这些组分带到固定相中，并最终带入检测器。不同的组分由于其在固定相中的吸附能力不同，导致它们在流动相中的移动速度不同，从而实现分离。
流动相的主要职责是携带样品进入色谱分析流程，而固定相则是用于分离被测组分的物质。在气相色谱中，流动相通常是由载气构成；而在液相色谱中，则是由液体构成。通过固定相的分离作用，不同的组分被有效分离，从而实现对样品的精确分析。
㈦ 吸附法和离子交换法
以各类阴、阳离子交换树脂为固定相的离子交换法，以萃淋树脂为固定专相的萃淋法，以螯合树属脂、螯合纤维、活性炭、聚氨酯泡沫塑料、巯基棉及黄原脂棉等固定相的螯合-吸附法以广泛用于贵金属的分离与富集。
在HCl介质中，贵金属氯配阴离子与阴离子交换树脂相互作用的强度决定于配阴离子的电荷数，其中双电荷的［PtCl4］2-、［PdCl4］2-、［PtCl6］2-、［IrCl6］2-、［RuCl6］2-、［OsCl6］2-牢固地吸附于树脂上，而三电荷的［IrCl6］3-、［RhCl6］3-、［RuCl6］3-仅有很弱的亲和力。铑、钌的配合物。由于其配合物在溶液中电荷的可变性，因此它们的吸附强度也随其电荷数而变化。在实际应用中应考虑这一特性。