等度淋洗还是梯度淋洗

2022-10-15 15:22:10 张新庆 11

等度淋洗还是梯度淋洗

本篇从离子色谱等度淋洗与梯度淋洗的区别、优势、操作难易、谱图分析等角度介绍两种淋洗模式,用真实的分析数据说话,阅读的时候带着这两个问题思考:为什么要选择梯度淋洗?梯度会让操作更麻烦吗?

我们以阴离子分析为例做具体说明,离子色谱分析阴离子时常采用氢氧根淋洗液或碳酸根/碳酸氢根淋洗液,

等度淋洗是在分析过程中淋洗液组成和浓度都不变,手动配置淋洗液时只需要配制一种,只需要一个高压泵即可完成,仪器管路简单,能满足大部分分析需求。但对某些样品存在难以解决的问题,例如同时分离强弱保留组分共存的样品,使用低浓度淋洗液,强保留组分洗脱时间很长甚至不能被洗脱,若提高淋洗液浓度将强保留组分快速洗出,则很大可能会影响或干扰弱保留组分的分离;这个合适的“度”并不好掌握,于是梯度淋洗应运而生。

梯度淋洗可以设置梯度程序,最常使用的是浓度梯度,即在不同时间设置不同的淋洗液浓度。在起始阶段选择较低的淋洗液浓度,将弱保留组分洗脱后即可升至高浓度,将强保留组分快速洗出,实现强弱保留组分的同时分析。应用范围更广,缩短分析时间。

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

梯度曲线以红色虚线表示,根据谱图可知,梯度淋洗在起始浓度使用10mM氢氧化钾淋洗液,10-30min浓度线性增加到30mM,30-40min维持30mM的浓度,在最后阶段回到起始浓度10mM。不但大大缩短了磷酸根的洗脱时间,峰形也变得更尖锐对称。并且将弱保留的组分的分离度提高。

不同样品RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱选择合适的梯度程序可以改善分离条件,提高分离度,减少分析时间,提高分析效率。在离子色谱中保留时间越长,峰形越宽,因此使用梯度淋洗能保持峰形的尖锐,提高峰的对称性有利于定量分析。因此有更高的分析需求,复杂的分析样品或需要摸索最佳分离条件的用户,在等度淋洗无法解决的情况下,配备淋洗液发生器使用氢氧根梯度淋洗将是不二之选,先进的淋洗模式将助力科研的速度。

实现梯度淋洗的最简单方法是使用淋洗液发生器,仪器上方的淋洗液瓶只加入脱气之后的超纯水;

为说明实际使用梯度淋洗的难易。以青岛睿谱INTELLIC工作站的浓度梯度设置界面为例:在左侧梯度程序设置中用鼠标任意建立和修改相应梯度程序(支持20行),在右侧会实时根据设置的梯度程序生成更直观的梯度曲线;并且在分析时的实时曲线中也可作为背景叠加显示此梯度曲线。淋洗液信息一目了然,可根据谱图表现对梯度曲线及时优化。

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只需用鼠标点击即可设置相应的淋洗液浓度,在线产生纯净且浓度准确的淋洗液。一方面省去了配制溶液的手动步骤,自动化程度大大增加。另一方面整个流程避免了使用化学试剂带来的误差和危害,使分析结果的重复性大大提高,实现了只使用水进行分析的绿色化学。

下面是几张梯度程序应用的实际案例谱图:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

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除了从这两张谱图中看出应用的场景不同,细心的人还可能注意到第二张图因淋洗液浓度变化而导致的基线漂移,那为什么第一张图使用梯度浓度更高而基线漂移却不那么明显呢?

原因是梯度淋洗时开启CR-TC并施加合适电流即可大大降低基线漂移和噪声,并能使背景电导进一步降低。下篇将详细介绍CR-TC的原理与应用。

 

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淋洗液发生器实拍图(未接CR-TC)

使用梯度淋洗的三要素:氢氧根体系的色谱柱、淋洗液发生器、自动再生电解抑制器,在青岛睿谱已经实现国产化自主化,专注于提升离子色谱仪器性能;

青岛睿谱分析仪器有限公司研发生产的淋洗液发生器将淋洗液罐、CR-TC、脱气盒单独设立一个机箱,与离子色谱仪主机搭配连接方便,可轻松实现氢氧根淋洗液的梯度淋洗,经验证,搭配使用WLK-12A抑制器可有效抑制70mM氢氧根淋洗液而不发生明显基线漂移。

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知识拓展:氢氧根体系色谱柱与碳酸盐体系色谱柱的区别

固定相:碳酸盐体系色谱柱为烷基季铵盐,对碳酸盐的亲和力较强,对氢氧根的亲和力弱;相应的氢氧根体系色谱柱使用对氢氧根亲和力更高的固定相。

分离和检测角度看氢氧根做淋洗离子的背景电导更低,噪声更小,非常适合进行痕量分析,还可使用高浓度淋洗液分离强保留组分。

而某些特定领域碳酸盐也具有一定优势,如测定磷酸盐;

现在您已经对等度淋洗和梯度淋洗有了初步的了解,如果需要更深一步的了解梯度淋洗,请看下篇 梯度淋洗进阶篇——CR-TC(连续再生捕获柱)

 


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