更新时间:2026-04-17
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离子色谱仪(Ion Chromatograph)是一种用于分离和检测溶液中阴阳离子及极性物质的分析仪器,属于高效液相色谱HPLC)的一种。其基本原理是利用离子交换树脂对样品中的离子进行分离,并通过电导检测器等检测器进行定量分析。该仪器通常由高压输液泵、进样器、色谱柱、抑制器、检测器和数据处理系统等核心部件组成,其中抑制器能有效降低背景电导,显著提高检测灵敏度。离子色谱法广泛应用于环境监测(如水质分析)、食品安全、制药、化工及新能源材料等领域的离子定性与定量分析。自20世纪70年代诞生以来,该技术不断向在线化、便携化及与质谱联用等方向发展。
离子色谱技术起源于1975年,由美国Dow化学公司的H.Small等人首先提出了离子交换分离抑制电导检测分析思维,即离子色谱概念。该技术随后迅速被商品化,由Dow公司组建的Dionex公司最早生产离子色谱并申请了专利。约在1981年,戴安(Dionex)公司发布了世界第一台商品化离子色谱仪。
我国从20世纪80年代开始引进离子色谱仪器,并在“八五”、“九五”国家科技攻关项目中均列有离子色谱国产化的项目,对其进行了重点技术攻关。
在国际首台商品化离子色谱仪问世后不久,1983年6月国产第一代离子色谱仪也诞生了。自20世纪80年代以来国产离子色谱技术也取得了显著的成就,产品不断的升级换代,性能也越来越好,出现了在线、便携式化以及与质谱、光谱联用的离子色谱仪。
早期的抑制型离子色谱(又称双柱型离子色谱)是专利产品。此后,以J.S.Fritz等人为代表的学者提出了采用低容量色谱柱和弱酸淋洗液的“非抑制型离子色谱”(又称单柱型离子色谱)。到20世纪80年代初,离子色谱已被广泛认同,其销售量每年以15%以上的速度递增。美国化学文摘及英国的分析化学文摘将其独立分类,国际上每年召开国际离子色谱学术会议,国内也定期召开全国性会议。
离子色谱技术已成功应用于多项国家标准,例如《水质 无机阴离子的测定 离子色谱法》(HJ 84-2016),成为环境监测等领域的重要手段。
分离的原理是基于离子交换树脂上可离解的离子与流动相中具有相同电荷的溶质离子之间进行的可逆交换和分析物溶质对交换剂亲和力的差别而被分离。适用于亲水性阴、阳离子的分离。
例如几个阴离子的分离,样品溶液进样之后,首先与分析柱的离子交换位置之间直接进行离子交换(即被保留在柱上),如用NaOH作淋洗液分析样品中的F-、Cl-和SO42-,保留在柱上的阴离子即被淋洗液中的OH-基置换并从柱上被洗脱。对树脂亲和力弱的分析物离子先于对树脂亲和力强的分析物离子依次被洗脱,这就是离子色谱分离过程,淋出液经过化学抑制器,将来自淋洗液的背景电导抑制到最小,这样当被分析物离开进入电导池时就有较大的可准确测量的电导信号。
和一般的HPLC 仪器一样, 离子色谱仪一般也是先做成一个个单元组件, 然后根据分析要求将各所需单元组件组合起来。最基本的组件是流动相容器、高压输液泵、进样器、色谱柱、检测器和数据处理系统。此外,可根据需要配置流动相在线脱气装置、自动进样系统、流动相抑制系统、柱后反应系统和全自动控制系统等。
[1]张经华,朱新勇,吴爱华主编.我国离子色谱仪发展30年回顾.北京:北京科学技术出版社,2017.10:7-8
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[4]赛默飞ICS-5000+离子色谱仪.常州大学.2025-04-07
[6]Dionex™ EG 淋洗液发生罐套件.ThermoFisher官方网站.2026-03-29
[7]离子色谱(IC)系统.ThermoFisher官方网站.2025-09-02
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