分析者對待測離子應(yīng)有一些一般信息,首先應(yīng)了解待測化合物的分子結(jié)構(gòu)和性質(zhì)以及樣品的基體情況,如無機(jī)還是有機(jī)離子,離子的電荷數(shù),是酸還是堿,親水還是疏水,是否為表面活性化合物等。待測離子的疏水性和水合能是決定選用何種分離方式的主要因素。水合能高和疏水性弱的離子,如Cl-或K ,最好用HPIC分離。水合能低和疏水性強(qiáng)的離子,如高氯酸(ClO4-)或四丁基銨,最好用親水性強(qiáng)的離子交換分離柱或MPIC分離。有一定疏水性也有明顯水合能的pKa值在1與7之間的離子,如乙酸鹽或丙酸鹽,最好用HPICE分離。有些離子,既可用陰離子交換分離,也可用陽離子交換分離,如氨基酸,生物堿和過渡金屬等。
很多離子可用多種檢測方式。例如測定過渡金屬時,可用單柱法直接用電導(dǎo)或脈沖安培檢測器,也可用柱后衍生反應(yīng),使金屬離子與PAR或其它顯色劑作用,再用UV/VIS檢測。一般的規(guī)律是:對無紫外或可見吸收以及強(qiáng)離解的酸和堿,最好用電導(dǎo)檢測器;具有電化學(xué)活性和弱離解的離子,最好用安培檢測器;對離子本身或通過柱后反應(yīng)后生成的絡(luò)合物在紫外可見有吸收或能產(chǎn)生熒光的離子和化合物,最好用UV/VIS或熒光檢測器。若對所要解決的問題有幾種方案可選擇,分析方案的確定主要由基體的類型、選擇性、過程的復(fù)雜程度以及是否經(jīng)濟(jì)來決定。表1和2總結(jié)了對各種類型離子可選用的分離方式和檢測方式。
離子色譜柱填料的發(fā)展推動了離子色譜應(yīng)用的快速發(fā)展,對多種離子分析方法的開發(fā)提供了多種可能性。特別應(yīng)提出的是在pH 0-14的水溶液和100%有機(jī)溶劑(反相高效液相色譜用有機(jī)溶劑)中穩(wěn)定的親水性高效高容量柱填料的商品化,使得離子交換分離的應(yīng)用范圍更加擴(kuò)大。常見的在水溶液中以離子形態(tài)存在的離子,包括無機(jī)和有機(jī)離子,以弱酸的鹽(Na2CO3/NaHCO3, KOH、NaOH)或強(qiáng)酸(H2SO4、甲基磺酸、HNO3、HCl)為流動相,陰離子交換或陽離子交換分離,電導(dǎo)檢測,已是成熟的方法,有成熟的色譜條件可參照。對近中性的水可溶的有機(jī)“大”分子(相對常見的小分子而言),若待測化合物為弱酸,則由于弱酸在強(qiáng)堿性溶液中會以陰離子形態(tài)存在,因此選用較強(qiáng)的堿為流動相,陰離子交換分離;若待測化合物為弱堿,則由于在強(qiáng)酸性溶液中會以陽離子形態(tài)存在,選用較強(qiáng)的酸作流動相,陽離子交換分離;若待測離子的疏水性較強(qiáng),由于與固定相之間的吸附作用而使保留時間較長或峰拖尾,則可在流動相中加入適量有機(jī)溶劑,減弱吸附,縮短保留時間、改善峰形和選擇性。對該類化合物的分離也可選用離子對色譜分離,但流動相中一般含有較復(fù)雜的離子對試劑。
此外,對弱保留離子可選用高容量柱和弱淋洗液以增強(qiáng)保留,對強(qiáng)保留離子則反之。表1,2列出了離子色譜中常用的兩種主要檢測器:電化學(xué)檢測器(包括電導(dǎo)和安培)和光學(xué)檢測器。在水溶液中以離子形態(tài)存在的離子,即較強(qiáng)的酸或堿,應(yīng)選用電導(dǎo)檢測。具有對紫外或可見光有吸收基團(tuán)或經(jīng)柱后衍生反應(yīng)后(IC中較少用柱前衍生)生成有吸光基團(tuán)的化合物,選用光學(xué)檢測器。具有在外加電壓下可發(fā)生氧化或還原反應(yīng)基團(tuán)的化合物,可選用直流安培或脈沖安培檢測。對一些復(fù)雜樣品,為了一次進(jìn)樣得到較多的信息,可將兩種或三種檢測器串聯(lián)使用。