离子色谱技术工艺发展趋势分析

第一节 产品技术发展现状

1、离子色谱检测器

电导检测器仍然是国内离子色谱仪最为主要的检测器，其工作原理和结构目前国内的厂家基本上采用二种形式：一种是以上海天美公司、北京历元公司为代表的双电极脉冲电导检测器，另一种是青岛普仁公司、青岛盛瀚公司为代表的五电极电导检测器。

单从电导检测器技术来看，目前国内的电导检测器与国外电导检测器技术的差距不是很大，其技术指标差距基本上均在一个数量级上。

除了电导检测器外，国内离子色谱也可以配置紫外检测器和脉冲安培检测器，但使用率很低。

2、离子色谱输液泵

国内离子色谱仪输液泵除了极少数一二家采用了以PEEK材料为主的全塑泵外，基本上都是用液相的金属泵来代替离子色谱输液泵，并且基本上都是平流泵，在这类平流泵中，国内平流泵的流量范围、精度、重复性方面与国外的同类水平的差距不是很大，基本上能够满足常规的应用分析需要，但在离子色谱方面国内几乎没有厂家提供梯度输液泵，所以在拓宽应用分析领域方面受到了很大的限制。

3、进样系统

目前国内的离子色谱仪基本上均采用美国 RHEODYNE公司生产的手动高压六通进样阀（国内有些离子色谱厂家也用国产的手动六通进样阀，但在综合技术指标方面明显低于美国RHEODYNE公司的产品，使用故障率很高），但国外离子色谱仪生产公司目前较多的是采用美国RHEODYNE公司生产的自动切换高压六通进样阀。

自动进样器是一种自动化程度很高的系统，由软件控制，自动进样、装样、清洗，可以大幅度提高工作效率。但自动进样器价格比较昂贵，一般只有高档仪器才会配备。目前国内的离子色谱仪基本不配自动进样器。

第二节 产品工艺特点或流程

离子色谱分析仪是一种复杂的化学分析仪器，在离子色谱分析仪的控制电路设计中，为了完成复杂的控制要求，硬件设计中采用了嵌入式PC作为控制核心；软件设计中则采用了嵌入式操作系统μC/OS-Ⅱ，针对特定的系统硬件接口，设计了μC/OS-Ⅱ下的底层驱动函数，并通过多任务应用程序的设计，最终实现了稳定可靠的离子色谱分析仪。

离子色谱仪整个系统由储液罐、柱塞泵、进样阀、分离柱、抑制柱、检测器和数据记录处理系统等部分组成。

第三节 国内外技术未来发展趋势分析

离子色谱经过30多年的发展，已成为一种比较成熟的分析技术。随着新材料、新技术的出现，离子色谱仍会有很大的发展空间。仪器将向一体化、小型化、便携化方向发展。新的固定相将会不断出现。

1、新一代离子色谱固定相

与常规的高效液相色谱固定相相比较，离子色谱固定相的效率尚不及常规高效液相色谱的1/3。因此，提高离子色谱固定相的效率还有相当大的余地，但传统的离子色谱固定相采用聚合物作载体，要提高效率有相当大的难度，新一代的固定相可望采用新型的材料，一方面可适用的pH范围更广；另一方面，采用新型的流动相可以调节淋洗液在中性条件下，就可以采用传统的硅胶作为离子色谱固定相，已经证明硅胶型固定相在反压、效率等方面优于聚合物固定相。

与高效液相色谱一样，整体式离子色谱固定相也将是今后离子色谱固定相发展一个重要趋势，随着整体式固定相制备方式的不断改善，整体式离子色谱固定相将广泛使用，并且这也会促进离子色谱快速分离和微型化。

2、微型化离子色谱

90年代开始，出现在2mm微孔型离子色谱系统，微孔型离子色谱系统的特点是样品量少，淋洗液用量低，检测灵敏度更高。随着离子色谱仪系统进一步完善和离子色谱对微量分析（对生物样品）的需求，微型化离子色谱将会在不远的将来商品化。特别是整体式固定相、化学芯片的发展及生命科学的分析需求，成为离子色谱微型化发展的催化剂。作为离子色谱的关键单元抑制器制约了离子色谱微型化的发展，厦门大学胡荣宗教授提出，抑制器和电导检测的一体化思路可望为离子色谱微型化起到关键性的作用。

3、联用技术

与其它液相色谱技术一样，离子色谱与其它的分析技术联用也将是今后离子色谱的趋势。虽然离子色谱的联用技术起步比较晚，但离子色谱的联用技术有如下特点：

1）离子色谱采用抑制器，而与质谱联用时实际上是除盐作用，因此离子色谱可以方便地与质谱通过多种方式联用，不必担心高盐淋洗液对质谱产生影响

2）离子色谱与ICP或ICP/MS的联用更为方便，特别适合于元素的形态和价态的分析，另外也可以去除高背景复杂基体对测定干扰问题。

4、生命科学为分析对象

由于离子色谱的淋洗液为水溶液体系，而检测信号为电化学响应，与生命科学体系比任何其它类型的色谱更为接近，因此离子色谱的研究对象除了目前的环境、能源、电子等，将会更多地转向生命科学，而随着固定相效率的提高和检测方式的多样化，除了糖类、氨基酸等生物小分子，进一步扩大到大量水溶性可离解的化合物，包括多肽、蛋白质、核糖等中大分子化合物，并随着离子色谱微型化进一步实现在线、原位检测。

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