陰離子抑制器工作原理

在離子色譜的抑制法分析過(guò)程中，使用的淋洗液是強(qiáng)電解質(zhì)，在不使用抑制器的情況下，背景電導(dǎo)高，靈敏度差。以陰離子分析為例，陰離子抑制器的作用是將高電導(dǎo)的淋洗液轉(zhuǎn)變成為低電導(dǎo)的弱酸或水，從而提高檢測(cè)的靈敏度。比如常用的淋洗液是Na₂CO₃-NaHCO₃混合溶液和KOH，都是強(qiáng)電解質(zhì)，其電導(dǎo)比較高，而電導(dǎo)檢測(cè)器是一種通用性檢測(cè)器，選擇性相對(duì)較差，對(duì)進(jìn)入電導(dǎo)池的導(dǎo)電物質(zhì)都有電導(dǎo)響應(yīng)，就是說(shuō)淋洗液和待測(cè)離子都有電導(dǎo)響應(yīng)，這樣在高的淋洗液背景電導(dǎo)下待測(cè)離子的電導(dǎo)信號(hào)就相對(duì)小了，見(jiàn)圖1。

如果要提高檢測(cè)靈敏度，就需要將淋洗液轉(zhuǎn)變?yōu)榈碗妼?dǎo)的物質(zhì)，抑制器就是來(lái)完成這個(gè)任務(wù)的，將其連接在柱與電導(dǎo)池之間，在樣品經(jīng)色譜柱分離后，將淋洗液和待測(cè)離子轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的酸，比如：Na₂CO₃-NaHCO₃轉(zhuǎn)變?yōu)樘妓?；KOH轉(zhuǎn)變?yōu)樗籆l-、SO4轉(zhuǎn)變?yōu)辂}酸、硫酸。

這樣下來(lái)，淋洗液變成了弱酸，使得背景電導(dǎo)大幅降低。而待測(cè)離子的陽(yáng)離子被轉(zhuǎn)換成了H ，H 的極限摩爾電導(dǎo)是350，比Na 、K 等陽(yáng)離子的極限摩爾電導(dǎo)高。檢測(cè)器檢測(cè)的是陰陽(yáng)離子的電導(dǎo)之和，這樣轉(zhuǎn)化成的HCl比原來(lái)樣品中的NaCl、KCl電導(dǎo)響應(yīng)提高了。從而提高了檢測(cè)靈敏度。總結(jié)一下就是，經(jīng)過(guò)陰離子抑制器后背景電導(dǎo)大幅下降而待測(cè)離子的響應(yīng)電導(dǎo)上升，從而提高了檢測(cè)靈敏度。抑制器的作用見(jiàn)圖1。

如圖2所示，由淺藍(lán)色的虛線代表的陽(yáng)離子交換膜（陽(yáng)離子選擇性滲透膜，只有陽(yáng)離子能夠透過(guò)），將抑制器分為三個(gè)室，分別為兩膜之間的抑制室和膜兩側(cè)的陽(yáng)極再生室、陰極再生室。再生室中裝有電極，水在再生室內(nèi)分別發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)：

陽(yáng)極：H2O - 2e = 2H 1/2 O2 ↑

陰極：2H2O 2e = 2OH- H2 ↑

在電場(chǎng)的作用下，陽(yáng)極產(chǎn)生的H 透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入抑制室，而抑制室淋洗液及樣品中的陽(yáng)離子（如Na ）透過(guò)陽(yáng)離子交換膜進(jìn)入陰極室，這樣就將抑制室中的淋洗液及樣品全部轉(zhuǎn)化成為相應(yīng)的酸，如淋洗液Na2CO3變?yōu)镠2CO3，樣品NaCl變?yōu)镠Cl。

WLK-6A陰離子抑制器應(yīng)用于ICS1000離子色譜儀譜圖

儀器：ICS1000

色譜柱：AS11-HC 保護(hù)柱

抑制器：WLK-6A

淋洗液：10mM KOH

濃度：F：1.0mg/L、Cl：2.0mg/L、NO2：2.0mg/、Br：3.0mg/L、NO3：3.0mg/L、SO4：4.0mg/L

WLK-6A陰離子抑制器應(yīng)用于DX600離子色譜儀譜圖

儀器：DX600

色譜柱：AG14A AS14A 3mm

抑制器：WLK-6A

淋洗液：8.0mM Na2CO3 /1.0mM NaHCO3

定量環(huán)：25uL

流速：0.5mL/min

電流：26mA2100433B

電流=淋洗液中陽(yáng)離子濃度 X 3（系數(shù)） X 流速

比如：（1）淋洗液是10mM KOH，流速是1.5mL/min

電流=10 X 3 X 1.5

=45mA

（2）淋洗液是8.0mM Na2CO3 /1.0mM NaHCO3，流速是0.5mL/min

電流=（8 X 2 1）X 3 X 0.5

=25.5mA

WLK-6A陰離子抑制器，則應(yīng)如此計(jì)算

電流=淋洗液中陽(yáng)離子摩爾濃度×流速×3

如果你使用的是ASRS300陰離子抑制器

電流=淋洗液中陽(yáng)離子摩爾濃度×流速×2.47（約乘2.5即可）

如上述6mM碳酸鈉淋洗液，假設(shè)流速為1.0mL/min，應(yīng)如些計(jì)算

電流=6×2（2個(gè)鈉）×1×2.47=29.64mA，用30mA即可

電流=20×2（2個(gè)鈉）×1×2.47=98.8mA，用100mA即可2100433B