
【化】 ion exclusion column
ion
【化】 ion
【醫】 ion
exclude; reject; blackball; fight off; ostracize; repel; reprobation
repulsion
【醫】 repulsion
column; columniation; cylinder; pillar; post
【化】 column
【醫】 beam; column; columna; columnae; Pila; pilae; pillar; pivot; post; rod
trabecula; trabeculae
離子排斥柱(Ion Exclusion Column)是離子色譜分析中的核心分離組件,其英文直譯為"Ion Exclusion Column",在分析化學領域也被稱為"Donnan Exclusion Column"。該裝置基于Donnan膜排斥效應,通過固定相表面的電荷選擇性排斥或吸附溶液中的目标離子,從而實現離子型物質與非離子型物質的分離。
結構特性
離子排斥柱通常填充表面帶有磺酸基團(-SO3H)的陽離子交換樹脂或季铵基團(-N+R3)的陰離子交換樹脂。樹脂骨架的交聯度(8%-12%)決定了孔隙大小,直接影響分離效率。柱體材質多為惰性聚合物(如PEEK),可耐受pH 1-13的工作環境。
分離機制
典型應用
參數優化
保留時間受控于流動相濃度(0.1-10mM)、柱溫(25-40℃)和流速(0.4-1.2mL/min)。美國材料試驗協會ASTM D4327詳細規定了飲用水分析的色譜條件。
離子排斥柱是離子色譜分析中的核心組件,主要用于分離弱酸性或中性有機化合物,尤其在複雜基質樣品中表現出高效分離能力。以下從原理、應用及結構等方面綜合解析:
離子排斥柱的固定相通常由帶有功能性基團(如羧基或硫酸基)的聚合物構成。其機制基于Donnan排斥效應:帶電固定相排斥同電荷離子(如強電離的陰離子),而允許弱電離物質(如有機酸)進入樹脂孔隙,通過分配系數差異實現分離。例如,直鍊有機酸(甲酸、乙酸等)因電離程度低,與固定相作用時間不同而依次洗脫。
色譜柱材質多為聚合物或矽膠,表面修飾離子交換基團。例如,Thermo的IonPac ICE-AS1柱尺寸為9×250 mm,以全氟丁酸為淋洗液可快速分離有機酸。
典型參數包括低濃度酸性淋洗液(如0.4 mM全氟丁酸)、流速1.0 mL/min,搭配抑制型電導檢測器以提高靈敏度。
離子排斥柱通過電荷排斥與分配機制實現高效分離,廣泛應用于環境、食品和制藥領域。具體型號(如IonPac ICE-AS1)的參數需參考廠商指南。
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