離子色譜儀分析之分析樣品預(yù)處理方法及特點簡介

發(fā)布日期：2017-05-08 作者：Admin 來源：陜西科儀 點擊：680

隨著離子色譜日益廣泛的應(yīng)用，許多樣品已經(jīng)無法用傳統(tǒng)的方法采用采樣、稀釋、過濾后直接進樣的模式來進行離子色譜的分析。對于大量復(fù)雜基體的樣品，離子色譜可以采用合適的方法，通過預(yù)處理后再用離子色譜法進行分析，這樣一方面可以解決樣品復(fù)雜基體對離子色譜柱的污染，另一方面也可以大大提高復(fù)雜基體樣品測定結(jié)果和準(zhǔn)確性，提高分析方法的靈敏度。離子色譜儀分析之分析樣品預(yù)處理方法及特點簡介如下：

有關(guān)樣品預(yù)處理方法，隨著國內(nèi)離子色譜的用戶水平的提高，出現(xiàn)了大量相關(guān)離子色譜的預(yù)處理方法，這些方法有如下幾方面的特點：

（1）大部分樣品前處理方面，采用國產(chǎn)材料進行，預(yù)處理的成本很低，更能適合于中國國情，可以在國內(nèi)廣泛推廣使用；

（2）大部分樣品預(yù)處理方法采用離線方法，不需要昂貴的在線設(shè)備；但相對而言，樣品處理的時間比較長，需要的樣品量也比較多一些；

（3）與國際上出現(xiàn)的一些樣品預(yù)處理方法相比較，國內(nèi)出現(xiàn)的樣品前處理絕大多數(shù)均出自于基層單位，實用性強；但相關(guān)的理論方面的探討比較少。因此，許多國內(nèi)采用樣品前處理方法，一方面可以再進一步從理論角度進行討論，另一方面也可以通過適當(dāng)改進配合包括國內(nèi)和國外的儀器用于在線樣品的預(yù)處理。

離子色譜樣品前處理遵循的原則:

（1）樣品處理后待測組分的含量應(yīng)不低于檢測器的檢出限；

（2）樣品中各組分的分離必須達到色譜定量要求；

（3）樣品中不能含有機械雜質(zhì)和微小顆粒物，以免堵塞色譜柱；

（4）盡可能避免待測組分離子發(fā)生化學(xué)變化，防止和減少待測組分損失；

（5）待測組分進行化學(xué)反應(yīng)時其化學(xué)計量關(guān)系必須明確并且反應(yīng)徹底；

（6）避免和減少無關(guān)離子和化合物的引入，防止待測組分被污染并增加分離難度。
1.膜處理法

1.1 濾膜或砂芯處理法

濾膜過濾樣品是離子色譜分析最通用的水溶液樣品前處理方法，一般如果樣品含顆粒態(tài)的樣品時，可以通過0.45或0.22μm微孔濾膜過濾后直接進樣。由于一般的濾膜不能耐高壓，因此濾膜過濾只能用于離線樣品處理。有時需要在線樣品處理，或者將該方法用于儀器管路中，必須采用砂芯濾片。但濾膜過濾方法只能去除顆粒態(tài)不溶性物質(zhì)，對于極小顆?；蛴袡C大分子可溶性化合物和金屬水溶性離子，照樣能夠進入色譜柱干擾樣品的測定并沾污色譜柱。

1.2 電滲析處理法

在國內(nèi)比較的特色的工作是采用電滲析法，與其它的膜處理方法相比，電滲析處理法有一定的選擇性，因此不僅可以有效去除顆粒物、有機污染物，而且也可以去除重金屬離子的污染物。是處理復(fù)雜基體樣品最有效的方法之一。

1.3 電解中和法

強酸、強堿中微量離子的測定是離子色譜較難解決的問題，電解中和法的應(yīng)用使問題迎刃而解。該方法是利用水電解產(chǎn)生的氫離子或氫氧根離子對高濃度的酸或堿進行中和處理，是降低高濃度酸堿基體的理想方法。

1.4 超濾與納濾

超濾是應(yīng)用最為廣泛的膜技術(shù)之一，也是我國國產(chǎn)化率最高的膜品種。主要用來處理含有大分子的生化樣品，膜的使用以一次性為主，以避免樣品的交叉污染。納濾膜介于反滲透和超濾膜之間，膜表面的分離層可能具有納米級微孔結(jié)構(gòu)。納濾膜主要用于去除一個納米左右的溶質(zhì)粒子，其截留的相對分子質(zhì)量一般為100～2000。

納濾膜只對特定的溶質(zhì)具有脫除率。目前對納濾的機理、特征等的認(rèn)識還不充分。在分析測試領(lǐng)域主要用于脫除水溶液中烷烴、異味、色度、農(nóng)藥、合成洗滌劑、可溶有機物等。
2.化學(xué)反應(yīng)基體消除法

化學(xué)反應(yīng)基體消除法是根據(jù)樣品中干擾基體和待測組分化學(xué)性質(zhì)的不同，利用化學(xué)反應(yīng)的特點、化學(xué)計量關(guān)系將干擾基體通過化學(xué)反應(yīng)實現(xiàn)與待測組分分離。常用的化學(xué)反應(yīng)有氧化還原、絡(luò)合、沉淀、離子交換等。采用該方法弄清楚基體的化學(xué)狀態(tài)和存在形式，并應(yīng)注意在消除原有基體干擾的同時盡量避免新的干擾組分產(chǎn)生。

該方法的主要優(yōu)點是簡單、靈活，不需要特殊儀器設(shè)備；缺點是容易帶入化學(xué)試劑的雜質(zhì)，操作費時，解決的問題有局限性；適用范圍是基體化學(xué)組分比較明確、具有固定化學(xué)計量反應(yīng)關(guān)系的樣品。
3.固相萃取法

固相萃取是國內(nèi)離子色譜樣品前處理應(yīng)用最廣泛的一種方法，對不同的溶液中的污染物，可以分別利用反相、離子交換、螯合樹脂等多種手段進行，從而萃取手段上也可以利用常規(guī)的固相萃取法和固相微萃取法，但固相微萃取法一般是利用了在液相色譜上樣品濃縮和去除基體干擾的反過程，因此固相微萃取法用于離子色譜中，更為方便，而且一個固相微萃取柱可以多次使用。

3.1 反相和吸附固相萃取法

對于反相或吸附固定相，可以有多種類型，從固定相顆粒大小上，可以分為常規(guī)吸附樹脂，也可以用固相微萃取，所不同的是處理樣品量上有所差異；而固定相也可以采用硅膠型或聚合物型，但要注意的是，對于高pH值的樣品，宜采用聚合物型的固定相。

3.2 離子交換樹脂法

不同類型的離子交換樹脂可以有效去除不同有針對性的污染物，如陽離子交換樹脂可以去除金屬離子的污染，而特定形式的陰離子交換樹脂可以去除過高含量的陰離子，如銀型陰離子交換樹脂可以將過量氯離子或其它鹵素陰離子去除，而鋇型陰離子交換樹脂可以將過量的硫酸根離子去除。有時，通過離子交換樹脂也可以將一些有機物去除，而將離子交換樹脂與吸附或反相樹脂混合使用，可以同時去除有機物和離子態(tài)化合物。下表為近年來國內(nèi)所用離子交換樹脂法固定相萃取。

3.3 螯合樹脂

鰲合樹脂法可以用于復(fù)雜基體中痕量過渡金屬和鑭系金屬離子的濃縮和富集。該方法的選擇性好，使用適當(dāng)?shù)牧芟匆嚎梢栽诰€去除金屬離子的干擾。目前所使用的鰲合樹脂的官能團大多為弱酸（COOH）和弱堿（NH），因此淋洗液的pH值對其鰲合能力有較大的影響

離子色譜的樣品前處理涉及多種不同原理和類型，涉及各種不同類型的物理和化學(xué)方法，包括過濾、沉淀、吸附、電化學(xué)和化學(xué)反應(yīng)等，且越來越多的樣品前處理方法被離子色譜所采用，通過選擇合適的樣品前處理，可以有效拓寬離子色譜的應(yīng)用范圍。

另外，樣品前處理直接影響到離子色譜分析的速度、靈敏度、精密度。因此，在測定實際樣品時應(yīng)根據(jù)樣品的性質(zhì)，測試要求及儀器選擇合適的樣品前處理方法，從而達到快速，準(zhǔn)確分析的目的。