在离子色谱(IC)分析中,可靠的样品前处理、精确的流速控制与科学的再生策略是保障数据准确、色谱柱长寿的三大支柱。
一、样品前处理:净化的艺术
前处理的核心目标是去除干扰、富集目标物、匹配基质。
过滤与稀释:所有样品必须经过0.22或0.45μm水系滤膜过滤,防止颗粒物堵塞系统。对高浓度样品(如强酸废水)需预稀释至柱容量范围内。
基质净化:针对复杂基质,需采用:
固相萃取(SPE):使用H柱、Na柱或Ag/H柱(如OnGuard系列)可分别有效去除有机酸、过渡金属离子或卤化物/硫酸盐干扰。
在线基质消除:对于高Cl⁻/SO₄²⁻样品,可用碳酸盐体系结合合适前处理柱在线净化。
防止污染:全程使用高纯水(电阻率≥18.2MΩ·cm)和优级纯试剂,避免引入杂质。
二、流速控制:系统的脉搏
流速是影响分离度、峰形和分析时间的核心参数。
优化原则:常规分析流速通常为0.8-1.2mL/min。流速增高可缩短分析时间但会提高柱压、降低分离度;流速降低则反之。需根据色谱柱规格(内径、粒径)和分离复杂程度在兼顾效率与分辨率的前提下优化。
关键实践:使用高品质、无脉冲的输液泵。分析前后应缓慢升/降流速(如每次变化0.1mL/min),避免突然的压力冲击损伤色谱柱填料。定期检查泵头、更换密封圈,确保流速稳定。
三、再生策略:色谱柱的“保健”
色谱柱性能衰减主要表现为柱压升高、柱效下降、保留时间漂移或峰形拖尾,需系统性再生。
日常再生(反冲洗):每日分析结束后,用高纯水冲洗15分钟,再用流动相(如碳酸盐淋洗液)平衡30分钟以上,可清除柱内残留离子。
定期深度再生:
无机污染(金属离子沉积):用0.1-0.2M草酸溶液以低流速(0.5mL/min)反向冲洗60-120分钟,再用高纯水和流动相充分冲洗。
有机污染(脂类、腐殖酸):依次用中性或弱碱性有机溶剂(如50%甲醇/50%水、0.1MNaOH溶液)按同样方式冲洗。
长期保存:停用超过48小时,应将色谱柱冲净后,保存在10-20%甲醇水溶液中,两端密封,置于4℃冰箱。
总结与建议
一个稳健的IC工作流程是:样品经严格净化后,在稳定、优化的流速下进行分析,分析结束后立即执行日常再生,并按计划进行深度再生与妥善保存。例如,分析含大量钙镁离子的环境水样,前处理必须使用H型SPE柱;分析过程中将流速恒定在1.0mL/min;每周用草酸溶液再生一次色谱柱。遵循此策略,能程度确保基线稳定、分离重现,并显著延长昂贵色谱柱的使用寿命。
如果您能告知具体的分析对象(如饮用水中的阴离子、食品中的添加剂,或电镀废水中的金属离子),我可以提供更具针对性的前处理与再生方案。