第二节 离子色谱的分离方式

离子色谱的分离机理主要是离子交换,有三种分离方式,它们是高效离子交换色谱(HPIC)、离子排斥色谱(HPIEC)和离子对色谱(MPIC)。用于三种分离方式的柱填料的树脂骨架基本上都是苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物,但树脂的离子交换功能基和容量各不相同。HPIC用低容量的离子交换树脂,HPIEC用高容量的树脂,MPIC用不含离子交换基团的多孔树脂。三种分离方式各基于不同分离机理。HPIC的分离机理主要是离子交换,HPIEC主要是离子排斥,而MPIC则主要基于吸附和离子对的形成。离子抑制色谱法和金属配合物离子色谱法也有应用报道,但没有作为离子色谱法的一种分离方式提出来。

离子交换分离基于流动相中溶质离子(样品离子)与固定相上的离子交换基团之间发生的离子交换。对高极化度和疏水性较强的离子,分离机理中还包括非离子交换的吸附过程。离子交换色谱主要用于无机和有机阴离子和阳离子的分离。目前用于阴离子分离的离子交换树脂的功能基主要是季铵基,用于阳离子分离的离子交换树脂的功能基主要是磺酸基和羧酸基。

离子排斥色谱的分离机理包括Donnan排斥、空间排阻和吸附过程。固定相主要是高容量的总体磺化的聚苯乙烯/二乙烯基苯阳离子交换树脂。离子排斥色谱主要用于有机酸、无机弱酸和醇类的分离。HPIEC的一个特别的优点是可用于弱的无机酸和有机酸与在高的酸性介质中完全离解的强酸的分离,强酸不被保留,在死体积被洗脱。

离子对色谱的主要分离机理是吸附,其固定相主要是弱极性和高比表面积的中性多孔聚苯乙烯-二乙烯基苯树脂和弱极性的辛烷或十八烷基键合的硅胶两类。分离的选择性主要由流动相决定。有机改进剂和离子对试剂的选择取决于待测离子的性质。离子对色谱主要用于表面活性的阴离子和阳离子以及金属络合物的分离。