離子色譜系統的組成結構分析

離子色譜儀主要包括由淋洗液系統、檢測系統、色譜泵系統、進樣系統、流路系統、分離系統、化學抑制系統和數據處理系統等組成。
 

1、淋洗液系統：

離子色譜儀常用的分析模式為離子交換電導檢測模式，主要用于陰離子和陽離子的分析。

常用陰離子分析淋洗液有OH根體系和碳酸鹽體系等，常用陽離子分析淋洗液有甲烷磺酸體系和草酸體系等。

淋洗液的一致性是保證分析重現性的基本條件。為保證同一次分析過程中淋洗液的一致性，在淋洗液系統中加裝淋洗液保護裝置，可以將進入淋洗液瓶的空氣中的有害部分吸附和過濾，如CO2和H2O等。
 

2、檢測系統：

離子色譜常用的檢測器是電導檢測器，其次是安培檢測器。

（1）電導檢測器：

電導檢測器是基于極限摩爾電導率應用的檢測器，主要用于檢測無機陰陽離子、有機酸和有機胺等。

雙極脈沖檢測器：

在流路上設置兩個電極，通過施加脈沖電壓，在合適的時間讀取電流，進行放大和顯示。

容易受到電極極化和雙電層的影響。

四極電導檢測器：

在流路上設置四個電極，在電路設計中維持兩測量電極間電壓恒定，不受負載電阻、電極間電阻和雙電層電容變化的影響，具有電子抑制功能（陽離子檢測支持直接電導檢測模式）。

五極電導檢測器：

在四極電導檢測模式中加一個接地屏蔽電極，極大提高了測量穩定性，在高背景電導下仍能獲得極低的噪聲，具有電子抑制功能（陽離子檢測支持直接電導檢測模式）。

（2）安培檢測器：

安培檢測器是基于測量電解電流大小為基礎的檢測器，主要用于檢測具有氧化還原特性的物質。

直流安培檢測模式：

主要用于抗壞血酸、溴、碘、氰、酚、硫化物、亞硫酸鹽、兒茶酚胺、芳香族硝基化合物、芳香胺、尿酸和對二苯酚等物質的檢測。

脈沖安培檢測模式：

主要用于醇類、醛類、糖類、胺類（一二三元胺，包括氨基酸）、有機硫、硫醇、硫醚和硫脲等物質的檢測。

不可檢測硫的氧化物。

積分脈沖安培檢測模式：

為脈沖安培檢測的升級檢測模式，適用于檢測脈沖安培檢測的物質。　　

3、離子色譜儀色譜泵系統：

（1）材質：

離子色譜的淋洗液為酸、堿溶液，與金屬接觸會對其產生化學腐蝕。如果選擇不銹鋼泵頭，腐蝕會導致色譜泵漏液、流量穩定性差和色譜柱壽命縮短等。離子色譜泵頭應選擇全PEEK材質（色譜柱正常使用壓力一般小于20MPa）。

（2）類型：

• 單柱塞泵

• 雙柱塞泵

4、離子色譜儀流路系統：

采用色譜管路、接頭及其它連接部件，保證全塑無污染溶出，保證材料的可靠性和使用壽命。

材料有PEEK管（高壓區）、PTFE管、硅膠管（氣路或廢液用）、各種接頭和連接配件。　　

5、分離系統：

分離系統是離子色譜的重要部件，也是主要耗材。

（1）預柱：又稱在線過濾器，PEEK材質，主要作用是保證去除顆粒雜質。

（2）保護柱：保護柱與分析柱填料相同，消除樣品中可能損壞分析住填料的雜質。如果不一致，會導致死體積增大、峰擴散和分離度差等。

（3）分析柱：有效分離樣品組分。　　

5、化學抑制系統：

抑制系統是離子色譜的核心部件之一，主要作用是降低背景電導和提高檢測靈敏度。抑制器的好壞關系到離子色譜的基線穩定性、重現性和靈敏度等關鍵指標。

（1）柱－膠抑制：

采用固定短柱或現場填充抑制膠進行抑制，不同的抑制柱交替使用，屬于間歇式抑制。

（2）離子交換膜抑制：

采用離子交換膜，利用離子濃度滲透的原理進行抑制。

需要配制硫酸再生液，系統需要配置氮氣或動力裝置。

（3）電解自再生膜抑制：

利用電解水產生媒介離子和離子配合離子交換膜進行抑制（*選擇）。　　

6、離子色譜儀進樣系統：

進樣系統是將常壓狀態的樣品切換到高壓狀態下的部件。保證每次工作狀態的重現性是提高分析重現性的重要途徑。

材質：與色譜泵類似，選擇全PEEK材質的進樣閥才能保證儀器的壽命和分析結果的準確性。

 類型：

　　1）手動進樣閥：進樣一致性靠人，系統集成性差。

　　2）電動進樣閥：進樣一致性較好，系統集成性高。

　　3）自動進樣器：進樣一致性好，系統集成性好。　　

7、數據處理系統：

 完成數據處理，聯通儀器。