自1975年離子色譜誕生以來(lái)，經(jīng)過(guò)40多年的快速發(fā)展，離子色譜憑借其優(yōu)勢(shì)，逐漸成為離子物質(zhì)、有機(jī)酸、糖類分析的常用方法。隨著人們對(duì)環(huán)境的日益重視以及離子色譜相關(guān)技術(shù)的不斷完善，未來(lái)離子色譜在環(huán)境、食品、制藥、生物醫(yī)學(xué)等領(lǐng)域的應(yīng)用前景可期。

離子色譜原理

色譜技術(shù)是利用待分離混合物的物理和化學(xué)性質(zhì)的差異，使組分不同程度地分布在固定相和流動(dòng)相中。由于組分隨流動(dòng)相以不同的速度前進(jìn)，因此可以有效分離組分。離子色譜法作為一種特殊的高效液相色譜法，也是基于物理分離方法。

離子色譜法有離子交換色譜法、離子排阻色譜法和離子對(duì)色譜法三種。應(yīng)用廣泛的是離子交換色譜法（高效離子交換色譜法）。

離子交換色譜柱的主要填料類型是有機(jī)離子交換樹(shù)脂。該填料以苯乙烯和二乙烯基苯的交聯(lián)共聚物為骨架，在苯環(huán)上引入磺酸基，形成強(qiáng)酸性陽(yáng)離子交換樹(shù)脂。或引入叔胺基團(tuán)，形成季胺型強(qiáng)堿性陰離子交換樹(shù)脂。這種交換樹(shù)脂具有大孔、薄殼型或多孔表層型的物理結(jié)構(gòu)，以便快速達(dá)到交換平衡。離子交換樹(shù)脂的優(yōu)點(diǎn)是耐酸堿，可在任何pH范圍內(nèi)使用，易于再生，使用壽命長(zhǎng)。缺點(diǎn)是機(jī)械強(qiáng)度差、易溶解、易受有機(jī)物污染。

以離子交換樹(shù)脂為固定相的離子色譜通常采用酸性或堿性水溶液作為流動(dòng)相，根據(jù)不同待測(cè)離子與固定相的離子交換能力的差異，最終實(shí)現(xiàn)分離。各待測(cè)組分與離子交換劑之間的親和力與離子半徑、電荷、離子存在形式有關(guān)。親和力越大，分析物在固定相中的保留時(shí)間越長(zhǎng)。

隨著技術(shù)的不斷進(jìn)步，不溶性、不可電離的物質(zhì)也可以通過(guò)預(yù)處理轉(zhuǎn)化為可檢測(cè)的形式。

離子色譜法的優(yōu)點(diǎn)

1.多種離子同時(shí)分析

離子色譜法可以單獨(dú)測(cè)定某種離子，分析方法簡(jiǎn)單、快速。此外，離子色譜可以一次進(jìn)樣，無(wú)需單獨(dú)操作即可分析多個(gè)離子。目前，有些離子色譜柱技術(shù)已實(shí)現(xiàn)一次進(jìn)樣，可同時(shí)分析30多種離子，并可在短時(shí)間內(nèi)獲得陰離子、陽(yáng)離子以及樣品成分的全部信息。

2.數(shù)據(jù)重現(xiàn)性好

這是自動(dòng)化分析儀器的一個(gè)特點(diǎn)。傳統(tǒng)方法如滴定法，根據(jù)操作者的水平和能力，得到不同的結(jié)果。目前儀器自動(dòng)化程度較高。只需將樣品注入設(shè)備，分離、檢測(cè)、報(bào)告過(guò)程即可自動(dòng)完成，不同操作人員不會(huì)影響結(jié)果。

3.快捷方便

離子色譜分析常規(guī)7種標(biāo)準(zhǔn)陰離子（亞硝酸鹽、硝酸鹽、硫酸鹽、磷酸鹽、氟離子、氯離子、溴離子）和6種陽(yáng)離子、鋰離子、鈉離子、銨離子、鉀離子鎂的分離離子和鈣離子可在半小時(shí)內(nèi)完成。如果使用高效快速色譜柱，速度更快，10分鐘內(nèi)即可完成，這將大大縮短手動(dòng)操作時(shí)間。

4.分離不同形狀和價(jià)態(tài)的離子

這就是離子色譜的突出優(yōu)點(diǎn)，它可以分離不同形狀和價(jià)態(tài)的離子。如亞硝酸鹽和硝酸鹽的分離，傳統(tǒng)的分光光度法。由于亞硝酸鹽和硝酸鹽的吸光度值非常接近，因此不能很好地分離它們。然而，通過(guò)離子色譜法可以更好地分離亞硝酸鹽和硝酸鹽。

5.高靈敏度

離子色譜法的靈敏度較高，分析濃度范圍通常為低μg/L～mg/L，一般可達(dá)到μg/L水平。若加大進(jìn)樣量，可采用小孔徑色譜柱或在線濃縮法來(lái)提高靈敏度。檢測(cè)限更低，甚至達(dá)到ng/L。

應(yīng)用領(lǐng)域

1.環(huán)保產(chǎn)業(yè)

在環(huán)保行業(yè)，離子色譜廣泛應(yīng)用于水質(zhì)分析、空氣污染分析、土壤和生物污染、化石染料分析等。各種水質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)中的各種無(wú)機(jī)陰離子、陽(yáng)離子、有機(jī)酸均可采用離子色譜法測(cè)定。如水質(zhì)分析中的鉀離子、鈉離子、鋰離子、鈣離子等。

2.食品

離子色譜法廣泛應(yīng)用于食品檢測(cè)。如硝酸鹽和亞硝酸鹽的檢測(cè)。硝酸鹽和亞硝酸鹽作為食品添加劑，因此有必要檢測(cè)其在食品中的殘留量。對(duì)于硝酸鹽的測(cè)定，鎘柱還原和波譜寬度分析在世界范圍內(nèi)廣泛用于測(cè)定硝酸鹽。該操作通常是繁瑣、耗時(shí)且勞動(dòng)強(qiáng)度大的。如果采用離子色譜法，可以提高檢測(cè)速度和靈敏度，并簡(jiǎn)化樣品前處理程序。

除上述領(lǐng)域外，農(nóng)業(yè)中農(nóng)藥、化肥、土壤的分析。生物醫(yī)學(xué)中血液、尿液、人體微量元素的分析。材料中金屬材料和半導(dǎo)體材料的分析?；瘖y品、洗滌劑、日用化學(xué)品中洗滌劑的成分分析。使用離子色譜分析高效且準(zhǔn)確。