離子色譜分離方式和檢測方式的選擇

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，如無機還是有機離子，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的離子，如高氯酸（ClO4-）或四丁基銨，最好用親水性強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%有機溶劑（反相高效液相色譜用有機溶劑）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)用范圍更加擴大。常見的在水溶液中以離子形態(tài)存在的離子，包括無機和有機離子，以弱酸的鹽（Na2CO3/NaHCO3， KOH、NaOH）或強酸（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“大”分子（相對常見的小分子而言），若待測化合物為弱酸，則由于弱酸在強堿性溶液中會以陰離子形態(tài)存在，因此選用較強的堿為流動相，陰離子交換分離；若待測化合物為弱堿，則由于在強酸性溶液中會以陽離子形態(tài)存在，選用較強的酸作流動相，陽離子交換分離；若待測離子的疏水性較強，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保留，對強保留離子則反之。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，為了一次進樣得到較多的信息，可將兩種或三種檢測器串聯(lián)使用。