离子色谱法如何工作?我们如何节省您的时间和金钱

IEX是离子色谱的同义词，也被称为高压离子色谱(HPIC)，如上所述，它是一种液相色谱的形式，可以划分离子种类，以便测量其浓度。为了扩展上面的定义，我们将进一步详细介绍IEX的基础知识。

物质所在的溶液通过色谱柱，离子被分离和吸收。电价分子的大小和类型将决定它们如何分离。

对特定树脂吸引较少的离子，或使用的固定相，将以更快的速度通过色谱柱并首先被过滤或洗脱，而对树脂吸引较多的离子将以更慢的速度移动并随后洗脱。一旦它们离开色谱柱，就会对结果进行分析，并将数据绘制在色谱读数上。在离子交换色谱中，有两种色谱方法:阴离子交换和阳离子交换。

在离子交换色谱中，有两种色谱方法，它们需要不同的色谱柱:阴离子交换和阳离子交换。(IEX使用不同的离子交换树脂，取决于被分离的材料。)

阴离子交换(AIEC):

对于阴离子交换层析，使用阴离子交换柱和树脂，两者都有正电荷基团，如二乙基氨基乙基，或DEAE，并能够过滤出更多的负电荷分子。这是通过在树脂上涂上带正电荷的反离子来完成的，它会吸引溶液中的负电荷离子。

用更化学的术语来说，这意味着pI小于色谱的pH值。这种技术通常用于净化pH值较高的带负电荷的酸性物质，如氨基酸、蛋白质、糖和碳水化合物。

阳离子交换的光临):

这种技术被称为阳离子交换色谱法，用于观察带正电的分子。这种正电荷是由于pI大于色谱的pH。

与AIEC类似，CIEC使用带负电荷的阳离子交换柱和树脂来吸引带正电荷的离子。这种技术用于测量带正电的阳离子的浓度，如钠钾、钙和镁。

离子排斥色谱或高性能离子排斥色谱(HPICE)是分离弱无机酸和有机酸的一种有效方法。该方法依靠阳离子或阴离子带电交换树脂从弱离子或中性溶质中分离离子溶质。

与离子交换不同的是，在离子排斥中，与使用的带电树脂具有部分电荷的离子被分离。这意味着如果使用阳离子交换树脂，部分负离子会被分离。这是通过制造一种唐娜膜来实现的，它会吸引更小的、同样带电的粒子，这意味着它们会比较大的带电粒子更晚洗脱。由于这种方法的尺寸依赖因素，它也被称为尺寸排除色谱。

抑制离子色谱利用抑制剂来降低背景电导率和增强阴离子电导率。它可以与通用检测器一起用作脱盐装置，从而消除由于洗脱液中离子盐的存在而产生的干扰。在此方法中使用碳酸钠水溶液。抑制剂去除淋洗液中的钠离子，将碳酸钠变为碳酸(其导电性较低)。这降低了背景导电性水平。

此外，抑制剂将钠离子(阳离子)转变为导电性更高的氢离子。这增加了峰值响应，并允许对阴离子进行高度敏感的分析。

非抑制离子色谱法不使用抑制器。相反，它依靠电导率检测器和色谱柱。该方法设计简单，但背景电导率高，灵敏度低。此外，可用的洗脱液仅限于低导电性溶剂，如邻苯二甲酸。

泵是这台仪器的重要部件。它用于提供通过样品注入器、色谱柱和检测器的恒定流量的洗脱液。离子交换色谱过程中使用的流量是由泵控制的，这是特别重要的。

使用的泵类型有很多，其中包括:恒流量泵，包括两种类型，往复柱塞泵或容积泵，以及双柱塞泵，减少泵下游的脉动。

样品注入有许多不同的方法，其中最简单的方法包括一个注入阀。阀门有两个位置:加载和注入。在加载位置时，注入器可以填充所需的样品体积。这是在洗脱液经过注入器进入色谱柱时完成的。当注入阀转到注入时，洗脱液将通过注入器并携带样品进入色谱柱。

更先进的仪器通常具有自动进样器或微处理器，其中样品被自动引入色谱柱。

在IEX中，用于列的材料很少。一般来说，这些材料包括不锈钢、钛、玻璃或惰性塑料。毛细管柱也变得越来越普遍，特别是在高压离子色谱中。这些是由熔融石英玻璃制成的。

色谱柱的直径可以根据其是否用于常规分析、高速分析、制备工作或微量分析而不同。

色谱柱可以用于阴离子交换或阳离子交换，这取决于材料是阴离子还是阳离子。当使用阴离子交换柱时，填料是带正电荷的，因此保留带负电荷的分子。当使用阳离子交换柱时，柱内的介质是带负电荷的，结合带正电荷的分子。

如前所述，抑制剂降低了用于从离子交换柱中洗脱样品的化学物质的背景导电性。这改善了被测试离子的电导率测量。

一般来说，IEX抑制器是基于膜的设备，旨在将离子洗脱液转化为水，以提高灵敏度。它可以与通用检测器一起用作脱盐装置，去除洗脱液中离子盐的存在所产生的干扰。

然而，这些设备通常用于纯水溶液洗脱液。正因为如此，确定该装置是否可以与水洗脱液或有机洗脱液一起使用是很重要的。

样品离子分离后，需要对其进行鉴定和定量。这将通过使用检测器来完成，检测器将分析列末的输出。通过这样做，每次分析物分子从色谱柱中出现时，检测器将产生一个可测量的信号，在色谱图上打印出一个峰。

最常用的设备是电导率检测器。另一种常用的设备包括电化学检测器，它是流量和体积优化的，用于毛细管和分析离子色谱中的高性能安培检测，并提供低背景。

其他探测器包括光电二极管阵列探测器，多波长UV/Vis探测器和质谱仪。

在寻找地球以外的生命时，我们寻找的最重要的标志是水的存在。没有水，碳基生命就无法存在，所以在其他行星或天体上探测到水是确定那里是否存在生命的第一步。

美国宇航局一直在开发一系列的仪器和测试，以在太空中进行，以确定行星上是否存在水。离子色谱法就是其中一种重要的测试方法。他们正在努力开发一种离子色谱芯片，这种芯片既轻便又能有效地进行水分析和脱盐。