离子色谱法如何工作，我们如何节省您的时间和金钱

IEX是离子色谱法的同义词，也被称为高压离子色谱法(HPIC)，如前所述，是一种液相色谱法，可以划分离子物种，以便测量它们的浓度。为了扩展上面的定义，我们将进一步详细介绍IEX的基础知识。

将材料所在的溶液放入色谱柱中，离子被分离和吸收。电子分子的大小和类型将决定它们如何分离。

被特定树脂吸引较少的离子，或使用的固定相，将在色谱柱中移动得更快，并首先被过滤出来或洗脱，而更容易被树脂吸引的离子将移动得更慢，随后被洗脱。一旦它们离开色谱柱，就会对结果进行分析，并将数据绘制在色谱读数仪上。在离子交换色谱中，有两种色谱方法:阴离子交换和阳离子交换。

在离子交换色谱中，有两种色谱方法，需要不同的色谱柱:阴离子交换和阳离子交换。(IEX使用不同的离子交换树脂，这取决于被分离的材料。)

阴离子交换(AIEC):

对于阴离子交换色谱，使用阴离子交换柱和树脂，两者都有正电荷基团，如二乙基氨基乙基，或DEAE，并能够过滤出更多带负电荷的分子。这是通过在树脂上涂上带正电的反离子来实现的，它会吸引溶液中的负电离子。

用更专业的化学术语来说，这意味着pI小于色谱的pH值。这种技术通常用于净化pH值较高的带负电荷的酸性物质，如氨基酸、蛋白质、糖和碳水化合物。

阳离子交换(CIEC):

这种技术被称为阳离子交换色谱法，用于观察带正电荷的分子。这个正电荷是由于色谱中pI大于pH的事实。

与AIEC类似，CIEC使用带有负电荷的阳离子交换柱和树脂来吸引带正电荷的离子。这种技术用于测量正电荷的浓度，如钾钠、钙和镁。

离子排除色谱法是一种分离弱无机酸和有机酸的有效方法。该方法依靠阳离子或阴离子电荷交换树脂从弱离子或中性溶质分离离子溶质。

与离子交换不同，在离子排斥中，具有部分电荷的离子与所使用的带电荷的树脂类似，被分离出来。这意味着如果使用阳离子交换树脂，部分带负电荷的离子被分开。这是通过创造一种Donna膜来吸引较小的，类似的带电粒子，这意味着它们比较大的带电粒子更晚被洗脱。由于这种方法的尺寸依赖因素，它也被称为尺寸排除色谱。

抑制离子色谱法利用抑制剂来降低背景电导率和增强阴离子电导率。它可以与通用检测器一起使用，作为脱盐装置，从而消除了洗脱液中离子盐的存在所产生的干扰。在此方法中使用碳酸钠水溶液。抑制器去除洗脱液中的钠离子，将碳酸钠转变为碳酸(导电性较低)。这降低了背景电导率水平。

此外，抑制剂将钠离子(阳离子)转变为导电性更高的氢离子。这增加了峰值响应，并允许对阴离子进行高度敏感的分析。

非抑制离子色谱法不使用抑制剂。相反，它依赖于电导检测器和色谱柱。虽然设计简单，但该方法产生较高的背景电导率和较低的灵敏度。此外，可用的洗脱液仅限于邻苯二甲酸等低导电性溶剂。

泵是这台仪器的重要部件。它用于通过样品进样器、色谱柱和检测器提供恒定的洗脱液流量。离子交换色谱中使用的流速是由泵控制的，这一点特别重要。

使用的泵类型有很多种，其中一些包括:恒流量泵，包括两种类型，往复柱塞泵或正排量泵，以及双柱塞泵，减少泵下游的脉动。

样品注射可能有许多不同的方法，其中最简单的是注射阀。阀门有两个位置:加载和注入。当处于加载位置时，注射器可以填充所需的确切样品体积。这是在洗脱液经过注入器进入色谱柱时完成的。当进样器阀门转到“进样”时，洗脱液将通过进样器并携带样品进入色谱柱。

更先进的仪器通常具有自动进样器或微处理器，其中样品被自动引入色谱柱。

在IEX中，列使用了几种不同的材料。一般来说，这些材料包括不锈钢、钛、玻璃或惰性塑料。毛细管柱也越来越普遍，特别是在高压离子色谱中。这些是由熔融二氧化硅玻璃制成的。

色谱柱的直径可以根据它是否用于正常的分析目的、高速分析、制备工作或微量分析而变化。

色谱柱既可以用于阴离子交换，也可以用于阳离子交换，这取决于材料是阴离子还是阳离子。当使用阴离子交换柱时，填料带正电荷，因此保留带负电荷的分子。当使用阳离子交换柱时，柱内的介质带负电，结合带正电的分子。

如前所述，抑制器降低了用于从离子交换柱洗脱样品的化学品的背景电导率。这提高了被测离子的电导率测量。

一般来说，IEX抑制器是基于膜的装置，旨在将离子洗脱液转化为水，以提高灵敏度。它可以与通用检测器一起使用，作为脱盐装置，去除洗脱液中离子盐的存在所产生的干扰。

然而，这些设备通常与纯水洗脱剂一起使用。因此，确定该装置是否可以与水或有机洗脱液一起使用是很重要的。

样品离子分离后，需要对它们进行识别和定量。这将通过使用一个检测器来完成，该检测器将在列的末尾分析输出。通过这样做，每次分析物分子从色谱柱中出现时，检测器将产生一个可测量的信号，该信号在色谱图上打印出一个峰值。

最常用的设备是电导率检测器。另一种常用的设备包括电化学检测器，它是流量和体积优化的，用于毛细管和分析离子色谱的高性能安培检测，并提供低背景。

其他可用的探测器包括光电二极管阵列探测器，多波长UV/Vis探测器和质谱仪。

在寻找地球以外的生命时，我们寻找的最重要的标志是水的存在。碳基生命离不开水，所以探测其他行星或天体上的水是确定那里是否存在生命的第一步。

美国宇航局一直在开发一系列仪器和测试，以便在太空中确定行星上是否存在水。离子色谱法是这些重要的测试之一。他们正致力于开发一种离子色谱芯片，这种芯片既轻便又有效，可用于水分析和脱盐。