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用于檢測地下水和飲用水中的主要陰離子的離子色譜儀

發布時間:2021-06-09

      科学家通常都会探索未知事物,列如生活中的饮用水和地下水,要想知道饮用水是否可以安全饮用标准,那么就需要使用到我们的离子色谱仪了。仪器可以分析水中的主要阴离子和有害物质含量,各种化学元素含量,避免我们饮用到不健康的水源。它是如何工作的呢?下面我们一起来看下。

离子色谱仪 (IC) 如何工作?基本原理:

將待分析的混合物樣品(分析物)注入載液(洗脫液)中 
该组合通过含有固定固定材料(吸附剂) 的柱子
然後分析物中所含的化合物在固定吸附劑和移動洗脫液/分析物混合物之間分配
不同的溶解物質以不同的力粘附在吸附劑上
當洗脫液流過吸附劑時,粘附牢固的吸附劑會更慢地通過吸附劑
當洗脫液流過色譜柱時,分析物的組分將以不同的速度沿色譜柱向下移動,因此彼此分離(圖),(圖)
甲检测器被用来分析在柱的端部的输出。有各种检测器,我们的IC有一个电导 检测器。
每次分析物分子/離子從色譜柱中出現時,檢測器都會生成一個可測量的信號,該信號通常在色譜圖上以峰的形式打印出來。
甲抑制器被用來降低洗脫液的背景電導,並在同一時間提高樣品離子的電導(圖)
色譜法的實施(圖)
離子檢測
 該色譜圖是作爲分析物穿過色譜系統檢測器輸出(導電性)相對于時間的記錄。它通常由一系列幾個峰組成,對應于分析物混合物的組分從色譜柱中出現的不同時間。峰的數量對應于分析物中所含不同物質(化合物或離子)的最小數量(圖)。
西门子:电导单位,电阻的倒数,以欧姆为单位(S = 安培/伏特),或以 SI 单位表示:一秒立方安培平方-每千克-每平方米 (1s 3 A 2 · kg -1 · m -2 ), 1 u S 是 1 micro Siemens 或 10 -6 S
色谱图和峰面积测定  (图)
IC的應用
約翰威利申請頁面
DIONEX 水质分析页面


陽離子和陰離子

離子:具有過量或缺乏電子的一個原子或一組原子
水中的主要離子,正電荷(cations),負電荷(anions):
H + , Na + , K + , Ca 2+ , Mg 2+ , OH - , Cl - , SO 4 2- , NO 3 - , HCO 3 - , PO 4 3-
摩爾:物質量的單位。 
根据定义,摩尔是包含与 0.012 千克(12 克)碳 12 中的原子一样多的基本实体的系统的物质量。必须指定的基本实体可以是原子、分子、离子、电子、其他粒子,甚至是这些粒子的特定组。
1 摩尔 = 6.022*10 23 个分子或原子(或其他单位)
从 mg/L 转换为 mmol/L

淋洗液

洗脱液是将样品离子传输通过离子色谱仪管道(包括色谱柱)的流动相。对于阴离子分析,我们使用溶解在水中的碳酸钠 (Na 2 CO 3 ) 碳酸氢钠 (NaHCO 3 ) 的混合物
洗脱液中的 pH 值、离子浓度和离子类型决定了分析离子在固定相(色谱柱中的离子交换树脂)和洗脱液之间的分配。

校准

需要使用标准品来校准 IC(以识别峰并确定我们样品的浓度)
我们通过稀释名为Dionex 七阴离子标准品的商业溶液来制定标准品。该溶液专为常规阴离子测定而设计。它含有氟化物 (20 mg/L);氯化物(30 毫克/升);亚硝酸盐 (100 毫克/升); 溴化物(100 毫克/升);硝酸盐(100 毫克/升);磷酸盐(150 毫克/升);硫酸盐 (150 毫克/升)
將峰面積與陰離子濃度作圖,並通過數據擬合趨勢線。然後使用趨勢線方程將測量樣品的峰面積轉換爲濃度。
構建校准曲線:峰面積與已知濃度(數據)


空白測量

使用蒸馏水作为样品,以 检查稀释液是否不会影响测量的浓度,并确保仪器中没有明显的离子源
樣品采集和過濾
樣品和標准測量
色谱图和峰面积测定  (图)
我们部门IC -1的示意图(图),   我们部门IC -2的示意图(图)。
详细程序总结在这个文件(协议 / PDF文件)典型运行的序列 (数据)





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