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有一些一般信息，首先應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或脈沖安培檢測器，也可用柱后衍生反應，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，最好用電導檢測器；具有電化學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后生成的絡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:電化學檢測器（包括電導和安培）和光學檢測器。在水溶液中以離子形態(tài)存在的離子，即較強的酸或堿，應選用電導檢測。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，選用光學檢測器。具有在外加電壓下可發(fā)生氧化或還原反應基團的化合物，可選用直流安培或脈沖安培檢測。對一些復雜樣品，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。