分析化学

离子色谱、毛细管电泳

理解离子色谱、毛细管电泳的原理，并将其用于定量分析。

直觉直觉：测量思路

离子色谱通过树脂交换延缓离子迁移；毛细管电泳利用电场与背景电渗流驱动离子迁移。

通过交互式分析信号探索离子色谱、毛细管电泳的测量原理。

离子色谱采用离子交换固定相和抑制背景以电导检测。毛细管电泳在细管上施加高压；离子按电泳迁移率与电渗流迁移。

定义:

先定义被测量，选择对其有响应的信号，再将样品与经过校准的标准或经验证的模型比较。

u_{eff}=u_{ep}+u_{EOF},\qquad t_m=\dfrac{L_{eff}}{u_{eff}E}

例题: 分析计算例

根据给定测量值和方法关系计算分析物结果。

解答

改变淋洗液强度会改变离子交换保留；毛细管区带电泳中，电渗流叠加在电泳速度上，因而改变阳离子、中性物和阴离子的迁移顺序。

离子色谱的保留遵循离子交换平衡与淋洗液竞争；抑制器将淋洗液转为低电导形式。毛细管区带电泳迁移时间由电泳迁移率与电渗流决定，效率极高但对表面化学敏感。

校准、选择性、样品前处理和不确定度都是方法本身的组成部分，并非事后补充。应报告单位、条件和校准范围。

u_{eff}=u_{ep}+u_{EOF},\qquad t_m=\dfrac{L_{eff}}{u_{eff}E}

现代离子色谱采用高选择性柱、抑制电导、电化学检测与梯度洗脱。毛细管电泳因无压力驱动展宽而有很高塔板数，但表面化学和进样效应重要。

研究重点包括多维离子分离、小型化和便携式 CE/IC、与高分辨质谱联用，以及复杂样品的固定相和毛细管涂层改进。

Ion Chromatography, 3rd ed. · Joachim Weiss, 2016
Capillary Electrophoresis, 2nd ed. · Richard Kuhn and Stefan Hoffstetter-Kuhn, 1995