
【化】 ion exclusion column
ion
【化】 ion
【医】 ion
exclude; reject; blackball; fight off; ostracize; repel; reprobation
repulsion
【医】 repulsion
column; columniation; cylinder; pillar; post
【化】 column
【医】 beam; column; columna; columnae; Pila; pilae; pillar; pivot; post; rod
trabecula; trabeculae
离子排斥柱(Ion Exclusion Column)是离子色谱分析中的核心分离组件,其英文直译为"Ion Exclusion Column",在分析化学领域也被称为"Donnan Exclusion Column"。该装置基于Donnan膜排斥效应,通过固定相表面的电荷选择性排斥或吸附溶液中的目标离子,从而实现离子型物质与非离子型物质的分离。
结构特性
离子排斥柱通常填充表面带有磺酸基团(-SO3H)的阳离子交换树脂或季铵基团(-N+R3)的阴离子交换树脂。树脂骨架的交联度(8%-12%)决定了孔隙大小,直接影响分离效率。柱体材质多为惰性聚合物(如PEEK),可耐受pH 1-13的工作环境。
分离机制
典型应用
参数优化
保留时间受控于流动相浓度(0.1-10mM)、柱温(25-40℃)和流速(0.4-1.2mL/min)。美国材料试验协会ASTM D4327详细规定了饮用水分析的色谱条件。
离子排斥柱是离子色谱分析中的核心组件,主要用于分离弱酸性或中性有机化合物,尤其在复杂基质样品中表现出高效分离能力。以下从原理、应用及结构等方面综合解析:
离子排斥柱的固定相通常由带有功能性基团(如羧基或硫酸基)的聚合物构成。其机制基于Donnan排斥效应:带电固定相排斥同电荷离子(如强电离的阴离子),而允许弱电离物质(如有机酸)进入树脂孔隙,通过分配系数差异实现分离。例如,直链有机酸(甲酸、乙酸等)因电离程度低,与固定相作用时间不同而依次洗脱。
色谱柱材质多为聚合物或硅胶,表面修饰离子交换基团。例如,Thermo的IonPac ICE-AS1柱尺寸为9×250 mm,以全氟丁酸为淋洗液可快速分离有机酸。
典型参数包括低浓度酸性淋洗液(如0.4 mM全氟丁酸)、流速1.0 mL/min,搭配抑制型电导检测器以提高灵敏度。
离子排斥柱通过电荷排斥与分配机制实现高效分离,广泛应用于环境、食品和制药领域。具体型号(如IonPac ICE-AS1)的参数需参考厂商指南。
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