离子物质中金属、 卤化物和无机离子检测方案(液相色谱仪)

应用简报无机离子、水质分析、 Agilent矿物质、金属、 Trusted Answers基础化学品 亲水相互作用色谱法分析金属、卤化物和无机离子 Anne Mack、Adam Bivens 安捷伦科技公司 本应用简报介绍了如何使用亲水相互作用色谱 (HILIC) 分离各种无机离子。以往的高极性化合物分析仅限于几种特定的分析方法，如离子交换 (IEX) 法和离子色谱 (IC)法。随着先进 HILIC 化学键合相的发展(如Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z和 InfinityLab Poroshell 120 HILIC-OH5)，现在可以在标准 HPLC 上采用水-乙乙梯度保留并分析离子物质。 无机离子的分析是许多实验室的核心功能，但不易通过反相色谱法实现。这是由于高极性离子在相对非极性的化学键合相上的保留特性较差。多年来，离子交换 (IEX) 和离子色谱 (IC)一直是唯一的选择，尽管它们的分析时间更长、对专门仪器的要求更高。 随着更先进的亲水相互作用色谱 (HILIC)化学键合相的发展，这项技术能够分析各种高极性化合物(包括无机离子)。与IEX和 IC方法相比， HILIC 还具有几项独特的优势： 可以在单次进样中同时分析阳离子、阴离子和极性中性化合物 采用标准的水-乙腈洗脱液，无需任何强酸或碱性添加剂 系统无需再生、抑制器或洗脱液发生器 HILIC 可使用更高效的硅胶型基质取代聚合物树脂 除这些优势以外， Agilent InfinityLabPoroshell 120 HILIC-Z 和 Agilent InfinityLabPoroshell 120 HILIC-OH5 使用 2.7 um表面多孔颗粒填料，可实现 UHPLC 水平的效率和分离度，不会产生较高反压。 试剂与化学品 所有试剂均为 ACS 级或更高等级。 HPLC级乙腈购自 Honeywell (Muskegon， MI，USA)。水的净化处理由 EMD MilliporeMilli-Q Integral 系统 (Darmstadt， Germany)完成。试剂级甲酸(FA， 部件号 G2453-85060)来自安捷伦科技公司。甲酸铵和无机离子标准品购自 Sigma-Aldrich (StLouis， MO， USA)。 仪器和材料 Eppendorf 移液器和连续分液器 ( Agilent InfinityLab 溶剂瓶，棕色， 1 000 mL(部件号9301-6526) ) Agilent InfinityLab Stay Safe 溶剂瓶安全盖， GL45，3口，1个放空阀(部件号5043-1219) 样品瓶，螺口，棕色，带书写签，经认证，2mL， 100/包。(部件号5182-0716) 安捷伦固定螺口盖，带PTFE/红色硅胶隔垫(部件号5190-7024) 安捷伦样品瓶内插管，250pL，去活玻璃，带聚合物支脚(部件号5181-8872) Agilent InfinityLab Quick Connect快速连接接头和 Quick Turn 接头(部件号5067-5957和部件号5067-5966) 低扩散工具包(部件号5067-5963) 仪器 本研究采用配备 Agilent G4218A ELSD 的Agilent 1260 二元液相色谱系统。为最大程度减小系统扩散，所有连接毛细管长度均较短，内径为0.12 mm。采用 AgilentOpenLab软件控制系统并处理数据。 样品前处理 将无机离子作为盐进行分析，将其溶于水中，并单独进样而不经进一步的样品前处理。 流动相前处理 根据所需浓度称取甲酸铵，并与水混合。然后用甲酸将洗脱液的 pH 调节至3.HPLC 级乙直直接使用，无需进一步前处理。 注：甲酸铵缓冲液可能随时间延长而降解，因此建议每次混合的洗脱液不超过1L并经常更换。 盐标样 盐溶液 浓度 氯化钙 2.4 mmol/L (0.4 mg/mL) 溴化锂 5.0 mmol/L (0.4 mg/mL) 氯化镁 3.0 mmol/L (0.3 mg/mL) 溴酸钾 2.1 mmol/L (0.3 mg/mL) 碘化钾 2.7 mmol/L (0.5 mg/mL) 磷酸钾 2.5 mmol/L (0.3 mg/mL) 溴化钠 3.4 mmol/L (0.3mg/mL) 氯酸钠 3.4 mmol/L(0.4 mg/mL) 注：盐溶液必须考虑溶解度的问题，以免形成不溶性盐(如磷酸钙)。 仪器条件 参数 值 HPLC条件 色谱柱 Agilent InfinityLab Poroshell 120HILIC-Z，2.1×100 mm，2.7 pm(部件号685775-924) Agilent InfinityLab Poroshell 120HILIC-OH5，2.1×100 mm， 2.7 pm(部件号685775-601) Agilent InfinityLab Poroshell 120HILIC， 2.1×100 mm， 2.7 pm(部件号695775-901T) 流速 0.40 mL/min 柱温 30°℃ 进样量 1pL 流动相A 100mM甲酸铵水溶液， pH=3 流动相B 乙腈 ELSD 条件 温度 40°C 压力 3.5 psi 数据采集速率 30 Hz 选择性比较 三种 InfinityLab Poroshell 120 HILIC 固定相对无机离子表现出差异极大的选择性。 表1.无机离子浓度及 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC 固定相之间的相应保留特性 分析物* 浓度 Agilent InfinityLab Poroshell120 HILIC-Z 保留时间 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-0H5保留时间 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC 保留时间 氯离子 (CI) 6.0 mmol/L (0.21 mg/mL) 4.37 3.62 0.97 氯酸根离子(Clo) 3.4mmol/L (0.28mg/mL) 1.08 0.89 0.62 溴离子 (Br) 5.0mmol/L (0.40 mg/mL) 2.26 1.55 0.69 溴酸根离子(Br0) 2.1 mmol/L (0.27 mg/mL) 2.66 2.27 0.86 碘离子(I) 2.7 mmol/L (0.34 mg/mL) 0.94 0.75 0.56 磷酸二氢根离子(HPO) 2.5 mmol/L (0.24 mg/mL) 8.40 8.79 6.05 锂离子(Li*) 5.0 mmol/L (0.034 mg/mL) 6.34 5.26 3.39 钠离子(Na*) 3.4 mmol/L(0.078 mg/mL) 6.15 6.65 4.21 钾离子(K*) 2.7 mmol/L (0.11 mg/mL) 5.35 9.40 4.55 镁离子(Mg**) 3.0 mmol/L (0.072 mg/mL) 10.20 8.09 6.19 钙离子 (Ca"*) 2.4 mmol/L(0.096mg/mL) 10.73 8.55 6.48 *注：具有相同阳离子或阴离子的盐所用的最高浓度 图1. Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z (A)、HILIC-0H5 (B) 和 HILIC (C) 色谱柱之间选择性的比较 梯度优化 使用两部分梯度对方法进一步优化，以进一步改善分离速度、峰形和关键离子对的分离度。 最佳梯度： Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 时间 (min) B% 0 91 1 91 6 80 11 20 11.01 91 14 91 氯化钙 图2.无机离子在 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 固定相上经优化后的分离效果 ( 成功开发出一种用于分离无机离子的HILIC 方法，并将该方法用于快速分离各种目标阳离子和阴离子。采用果聚糖 键合相的 Agilent InfinityLab P o roshell 120 HILIC-0H5 和采用两性离子键合相的 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 彼此表现出正交选择性。 ) 与硅胶型 HILIC 固定相相比， InfinityLabPoroshell 120 HILIC-Z 和 InfinityLabPoroshell 120 HILIC-OH5使大多数离子(特别是阴离子)表现出显著改善的保留特性和分离度。 查找当地的安捷伦客户中心： www.agilent.com/chem/contactus-cn 免费专线：800-820-3278，400-820-3278(手机用户) 联系我们： LSCA-China_800@agilent.com 在线询价： www.agilent.com/chem/erfq-cn www.agilent.com 本文中的信息、说明和指标如有变更，恕不另行通知。 ( ◎安捷伦科技(中国)有限公司，2017 ) ( 5991-8602ZHCN ) 摘要本应用简报介绍了如何使用亲水相互作用色谱 (HILIC) 分离各种无机离子。以往的高极性化合物分析仅限于几种特定的分析方法，如离子交换 (IEX) 法和离子色谱 (IC) 法。随着先进 HILIC 化学键合相的发展（如 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 和 InfinityLab Poroshell 120 HILIC-OH5），现在可以在标准 HPLC 上采用水-乙腈梯度保留并分析离子物质。前言无机离子的分析是许多实验室的核心功能，但不易通过反相色谱法实现。这是由于高极性离子在相对非极性的化学键合相上的保留特性较差。多年来，离子交换 (IEX) 和离子色谱 (IC) 一直是唯一的选择，尽管它们的分析时间更长、对专门仪器的要求更高。随着更先进的亲水相互作用色谱 (HILIC) 化学键合相的发展，这项技术能够分析各种高极性化合物（包括无机离子）。与 IEX 和 IC 方法相比，HILIC 还具有几项独特的优势：• 可以在单次进样中同时分析阳离子、阴离子和极性中性化合物• 采用标准的水-乙腈洗脱液，无需任何强酸或碱性添加剂• 系统无需再生、抑制器或洗脱液发生器• HILIC 可使用更高效的硅胶型基质取代聚合物树脂除这些优势以外，Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 和 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-OH5 使用 2.7 μm 表面多孔颗粒填料，可实现 UHPLC 水平的效率和分离度，不会产生较高反压。结论成功开发出一种用于分离无机离子的 HILIC 方法，并将该方法用于快速分离各种目标阳离子和阴离子。采用果聚糖键合相的 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-OH5 和采用两性离子键合相的 Agilent InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 彼此表现出正交选择性。与硅胶型 HILIC 固定相相比，InfinityLab Poroshell 120 HILIC-Z 和 InfinityLab Poroshell 120 HILIC-OH5 使大多数离子（ 特别是阴离子）表现出显著改善的保留特性和分离度。