离子色谱的抑制器

提供来源:上海百贺日期：2021年05月12日

大家好！这一期我们介绍一个离子色谱神器——抑制器。

首先下面的两张图，分别有“大”字和“人”字，屏幕前的你可以找出两张图中的“人”字的个数吗？

显然，对于拥有足够大的屏幕的你肯定都可以数对，左右两图里面都有11个“人”字。

同学们在数的过程中，是否觉得右图更容易地分辨出“人”？因为作为干扰字体，“大”字的数量明显少了，造成视觉上的扰乱作用大大减弱了。离子色谱中的抑制器，也是通过这种去除背景干扰的离子，保留目标离子，让检测器更容易把它“认”出来。

抑制器

抑制器在离子色谱中充当非常重要的角色，以岛津阴离子抑制器AS-1000型号为例，它长这样：

抑制器为什么叫抑制器，到底是怎么回事呢？上图

如图，在离子色谱中，流动相（洗脱液）一般为KOH（或者Na₂CO₃/NaHCO₃缓冲盐），进样之前仪器处于平衡系统阶段，此时流动相含大量的KOH，即K⁺和OH^-离子，其电导极高。流经抑制器后，抑制器把K⁺离子转化成H⁺离子，之后H⁺离子与OH^-离子结合生成弱电导率的H₂O，大大降低了流动相的电导。也就是流动相中的KOH通过抑制器后“消失”了！！！它把溶液中的总离子数量降低，对溶液的电导性能起抑制作用。

进样后（样品是NaCl），目标离子Cl^-从色谱柱中洗脱出来，和流动相仪器流入抑制器，馏分中的K⁺离子、Na⁺离子转化成H⁺离子，之后H⁺离子与OH^-离子结合生成弱电导率的H₂O。然而，字体要加粗了！H⁺离子和Cl^-离子稳定地共存在于溶液当中，其电导明显高于进样前的电导，这个差别就是Cl^-离子的响应值了！

那么抑制器的原理是怎样的呢？接下来是干货。

如下图，左右两侧分布正负电极，靠近中间左右两侧分布两个交换膜。电极与交换膜之间充满废液（废液是从电导检测器出口管不断流出），交换膜之间是色谱柱流出的馏分，交换膜将废液与馏分成功隔离。

正负电极两端对水进行电解，正极产生氧气以及H⁺离子，负极产生氢气以及OH^-离子；馏分中的离子在电场的作用下，阳离子（如样品的Na⁺离子、洗脱液的K⁺离子）往右边的负极移动，穿过交换膜，走向负极，由于馏分的正离子减少促使正极中的H⁺离子透过交换膜向馏分内迁移。迁移到馏分中的H⁺离子与OH^-离子结合，生成弱电导率的水，大大降低了馏分的导电能力。