CIC-100离子色谱仪用户手册

CIC-100离子色谱仪用户手册

2009-3-319:44:33

目录一、概述1.1发展------------------------------------------------------------------------------------------------31.2原理------------------------------------------------------------------------------------------------31.2.1.抑制电导法检测无机阴离子系统------------------------------------------------------------31.2.1.1流程图---------------------------------------------------------------------------------------------31.2.1.2柱分离原理---------------------------------------------------------------------------------------41.2.1.3抑制器工作原理----------------------------------------------------------------------------------41.2.2.直接电导法检测无机阳离子系统-------------------------------------------------------------51.2.2.1流程图----------------------------------------------------------------------------------------------51.2.2.2柱分离原理----------------------------------------------------------------------------------------51.2.3.电导检测器原理----------------------------------------------------------------------------------61.2.4.六通进样阀工作原理----------------------------------------------------------------------------71.3仪器结构--------------------------------------------------------------------------------------------71.3.1主机结构图------------------------------------------------------------------------------------------71.3.2仪器分解图------------------------------------------------------------------------------------------8二、仪器的使用及维护------------------------------------------------------------------------------------------82.1阴、阳离子操作规程------------------------------------------------------------------------------82.1.1阴离子操作规程------------------------------------------------------------------------------------82.1.2阳离子操作规程------------------------------------------------------------------------------------92.2实验准备---------------------------------------------------------------------------------------------92.2.1实验条件---------------------------------------------------------------------------------------------92.2.2主机电路试验---------------------------------------------------------------------------------------92.2.3整机流路试验---------------------------------------------------------------------------------------92.2.4阴离子试剂配置-----------------------------------------------------------------------------------102.2.5阳离子试剂配置-----------------------------------------------------------------------------------102.3注意事项及仪器维护-----------------------------------------------------------------------------102.3.1整机注意事项--------------------------------------------------------------------------------------102.3.2电路注意事项--------------------------------------------------------------------------------------102.3.3高压输液泵-----------------------------------------------------------------------------------------112.3.4高压六通阀-----------------------------------------------------------------------------------------112.3.5色谱柱----------------------------------------------------------------------------------------------112.3.6抑制器----------------------------------------------------------------------------------------------112.3.7电导检测器-----------------------------------------------------------------------------------------112.3.8工作站-----------------------------------------------------------------------------------------------112.3.9触摸屏-----------------------------------------------------------------------------------------------12三、常见故障及排除方法---------------------------------------------------------------------------------------133.1电导高------------------------------------------------------------------------------------------------133.2流路泄露---------------------------------------------------------------------------------------------133.3压力指示异常---------------------------------------------------------------------------------------133.4恒流泵频繁超压-------------------------------------------------------------------------------------133.5基线不稳噪声大-------------------------------------------------------------------------------------133.6基线漂移大-------------------------------------------------------------------------------------------143.7分离度差----------------------------------------------------------------------------------------------143.8重复性差----------------------------------------------------------------------------------------------143.9线性不好----------------------------------------------------------------------------------------------143.10抑制器电流很低-------------------------------------------------------------------------------------143.11恒流泵产生气泡-------------------------------------------------------------------------------------14四、常见样品的预处理方法-------------------------------------------------------------------------------------154.1液体样品的预处理---------------------------------------------------------------------------------154.2固体样品的预处理---------------------------------------------------------------------------------194.3特殊样品预处理------------------------------------------------------------------------------------20一、概述1.1发展高效离子色谱（HPIC）是在经典离子色谱的基础上于70年代发展起来的一种新型分析离子的手段，是一种独特而有效的快速分析微痕量离子（特别是阴离子）的技术。最早由奥地利学者提出在线分离和检测的原理，后由美国学者H?Small、T?S?Stevens和W?C?Bauman共同发表论文《NovelIonExchangeChromatographicMethodUsingConductmetricDetection》为近代离子色谱开始的标志。CIC系列离子色谱仪是青岛盛瀚色谱技术有限公司近年来的研究成果,是在积累了我国多年离子色谱技术研究成果的基础上,推出的新一代产品。它综合了我国离子色谱研究的最新成果，在应用方法上做了深入研究，体现了当代离子色谱的发展潮流。它采用离子交换的原理，借助薄壳型离子色谱柱快速分离多种离子，由串联在分离柱后的自再生抑制器除去淋洗液中的强电解质以扣除其本底电导，再用电导检测器连续检测流出液的电导值，得到各种离子的色谱峰，达到分离、定性、定量分析一次完成的目的。CIC系列离子色谱仪具有两种检测模式：抑制电导检测阴离子分析模式和直接电导检测阳离子分析模式。应用不同类型色谱柱可分析多种阴阳离子。对于阴离子除可检测常规的F—、Cl—、NO2—、PO43—、Br—、NO3—、SO42—；还可检测ClO2—、ClO3—、BrO3—、TeO42—、SeO32—、SeO42—、AsO42—、CO32—、HCO3—、C2O42—、Ac—等。对于阳离子除可分析检测常规的Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+、Ca2+、Sr2+、Ba2+外，还可一次进样同时分析检测甜菜碱、Li+、Na+、NH4+、K+、氯化胆碱；分析检测有机物如一甲胺、二甲胺、三甲胺、季胺等离子；电导法直接进样检测过渡金属离子如Ni2+、Zn2+、Co2+、Mn2+、Cd2+、Fe2+、Fe3+等离子。对于多数样品不用预分离一次进样即可同时分离、检测，分析速度快，灵敏度高。目前，高效离子色谱（HPIC）分析技术已应用于环境监测、卫生防疫、药物、化工、冶金、地质、水文、农业、饲料、电子工业、电力、原子能、食品饮料、饮用水、科研教学等各个领域。1.2原理1.2.1抑制电导检测法无机阴离子分析系统1.2.1.1抑制电导检测法无机阴离子分析流程图淋洗液储槽中的淋洗液经过恒流泵和六通进样阀被送至分离柱，样品中的各个阴离子在分离柱中完成分离后进入抑制器；抑制器中碳酸盐体系的淋洗液被转变为弱电解质—H2CO3使背景电导大大降低，使待测离子的电导值得到突出，进入电导池检测到峰信号，输出至工作站，得出谱图和分析结果。图1抑制电导阴离子分析流程图1.2.1.2柱分离基本原理色谱柱为离子色谱仪的核心部件之一。样品中的各种离子的分离是在色谱柱中完成的。色谱柱中装填的阴离子交换树脂一般为季铵化的S-DVB共聚物；也有键合硅胶系列的阴离子交换树脂。样品中的各个阴离子A—（代表F—、Cl—……等）和柱内的阴离子交换树脂发生离子交换反应：Resin+HCO3—+A—Resin+A—+HCO3—由于各种待测离子和树脂间的亲和力不同，随着淋洗液的流动，吸附在树脂上的阴离子和淋洗液中的阴离子发生竞争交换反应，各种离子按先后顺序被洗脱出来进入抑制器，在抑制器中碳酸盐系列的淋洗液被转变为稀H2CO3。HCO3—+H+H2CO3CO32-+2H+H2CO3将本底电导降低，样品中的阴离子被转变成为相应的酸：Na+F—+H+H+F—+Na+Na2SO4+2H+H2SO4+2Na+因为H+离子的极限摩尔电导值最大，约为350，相应的将待测离子的电导值提高，大大提高了检测的灵敏度。图2CIC-100型离子色谱仪分析七种阴离子色谱图分析条件：1色谱柱：NJ-SA-4A阴离子色谱柱2淋洗液：1.7mMNa2CO3/1.8mMNaHCO3，2.0ml/min，样品环：100μl3检测器：抑制电导4样品(mg/L)：标准样品F—:2.5；Cl—：5；NO2—：10；Br—；10；NO3—：20；H2PO4—：30；SO42—：201.2.1.3抑制器工作原理图3抑制器工作原理根据Kohlraushs定律，在稀溶液中溶液的电导率是溶液中每个离子的电导率乘以它们各自的离子浓度之和。也就是说溶液的电导率直接与离子浓度成比例。在进行离子色谱分析时，经过色谱柱的流动相中含有淋洗液中的离子以及待测样品中的离子，用电导检测器直接检测时，检测的是各种盐类的电导，待测的样品离子以盐的形式被检测，信号非常微弱，经常被淹没在很高的背景电导中。为消除高背景的影响，提高待测离子的电导响应值，Stevens提出了抑制器的构想。抑制作用是通过弱酸和弱碱盐的离子交换中和达到的。例如，在阴离子分析中，以Na2CO3/NaHCO3为淋洗液，待测的Cl—与Na+结合以盐的形式存在。NaCl的总的电导是126μS（50μS/cmNa++76μS/cmCl—）。在抑制器中，盐经过离子交换后，待测离子Cl—与H+结合变为HCl强酸进入电导检测器，被测电导值为426μS（350μS/cmH++76μS/cmCl—），Na离子则进入废液，很明显，样品的信号提高了3.4倍，由于抑制的产物是弱电离物H2CO3，所以背景电导的干扰就降低了。由于有了抑制器，才使离子色谱技术真正成为离子分析的有效手段。简单地说，离子色谱中抑制器主要有三个功能：1降低流动相的背景电导。2增加待测离子的电导响应值。3使样品中的“反离子”（测定阳离子时样品中的阴离子，测定阴离子时样品中的阳离子）进入废液1.2.2直接电导检测无机阳离子分析系统CIC-100型离子色谱仪阳离子分析系统采用直接电导检测法，具有方便快捷的特点，同时因为许多阳离子在中性条件下容易水解，如过渡金属中的一些离子，故采用直接电导检测法较之抑制电导检测法有明显的优点，但对检测器的性能要求比较高。1.2.2.1直接电导检测法无机阳离子分析流程图图4：直接电导检测法检测阳离子分析流程图1.2.2.2柱分离原理阳离子色谱柱中装填的是阳离子交换树脂，分为两种：强酸型阳离子交换树脂和弱酸型阳离子交换树脂。一般强酸型阳离子交换树脂为磺化的S-DVB共聚物，其交换功能基为磺酸基；弱酸型阳离子交换树脂功能基为羧基或磷基，基质为键合硅胶或S-DVB共聚物。下面以弱酸型阳离子交换树脂为例说明柱分离基本原理。分析碱金属和NH4+时，所用的淋洗剂为毫摩尔级的H+，能提供H+的淋洗剂一般为酸（包括强酸和弱酸）。当样品注入后其中的阴离子在阳离子色谱柱中不保留，快速通过色谱柱，形成样品谱图的第一个峰——溶剂峰。如果其总的电导值高于淋洗剂的背景电导值，则为正峰；反之则为负峰。样品中的阳离子（用C+表示）在色谱柱内与柱内离子交换树脂ResinPO3—H+上的H+发生离子交换反应：ResinPO3—H++C+ResinPO3—C++H+由于各个离子和树脂的亲和力不同，在淋洗液的不断流动下以先后顺序被洗脱出来，经过电导池，由于电导值的突然变化（突然降低），此信号被送至数据处理系统绘出谱图。根据保留时间进行定性分析，根据峰面积或峰高进行定量分析。下图为CIC-100型离子色谱仪同时分析Li+、Na+、NH4+、K+、Mg2+和Ca2+的色谱图。图5：CIC100型离子色谱仪分析阳离子色谱图分析条件：1色谱柱：美国Alltech阳离子色谱柱2淋洗液：3mM甲烷磺酸,1.4ml/min,样品环：100μl3检测器直接电导4样品(mg/L)：Li+：0.25，Na+：0.75，NH4+：0.75，K+：1.25，Mg2+：1，Ca2+：11.2.3电导检测器原理:本仪器采用性能优越的五极电导检测器，其原理如下图所示。在五极电导池中，震荡源所产生的工作电流通过电极1、4和取样电阻，电位电极2、3处于两电流电极之间，通过控制电流作用维持两电极间电位恒定并由于电位控制输入级输入阻抗很高，所以在电位电极上不发生极化和双电层电容的影响，在取样电阻上可以获得比例于电导池溶液电导的电压，经过放大后输入给工作站便可得到色谱图。由于消除了电极极化和双电层电容对电导测量的影响，有效的提高了测量的信噪比和线性。图6：五极电导检测器原理图1.2.4六通进样阀的工作原理六通进样阀在进样位置时(如图7,A)，其作用是让样品进入定量环中，故此时的连接是：进样口2定量环1定量环4废液口3，泵口5色谱柱口6。当处于分析位时(如图7,B)，作用是将样品带入色谱柱中进行分析，故此时的连接是：进样口2废液口3，泵口5定量环口4定量口1色谱柱口6。图7：六通进样阀示意图1.3仪器结构1.3.1主机结构图(仅供参考,如与实际不符,以实物为准)图8：主机结构图1.3.2主机分解图图9：主机分解图二、仪器的使用及维护2.1离子色谱仪操作规程2.1.1阴离子操作规程（如果与实际操作有些出入，请以实际为准）一、开启主机、电脑、显示器，主机预热10min。打开色谱工作站，设置好“工作目录”。二、将去离子水脱气：真空泵脱气3-5min。(如果有在线脱气装置的仪器可以不操作这一步)（注意：脱气完毕先将抽滤瓶塞拔下，再关闭真空泵电源，防止真空泵油倒吸）三、本实验采用抑制电导法检测阴离子。四、配淋洗液：量一定量碳酸钠和碳酸氢钠储备液，用脱气去离子水定容（具体操作时依据色谱柱工作条件决定）。五、通淋洗液，选择好适当的量程档（一般为1-2档）。启动泵，开启“远程启动”按钮（即主机上红色键）。等待基线走稳。六、通淋洗液走稳后，按下“手动停止”按钮（即工作站中红色按钮），于弹出对话框中点“取消”按钮。七、进样分析，方法如下：1、用去离子水将注射器、针头清洗干净。（注意：进样过程中手不要触及针头）2、用洗瓶将进样口清洗2-3次。3、将阀打到“进样”位置，用注射器每次吸取2ml样品注入将进样口清洗3次。（注意：注射器中不能有气泡）4、注入1ml样品。迅速将阀打至“分析”位置（注意动作要快，在1S内完成），同时启动远程启动按钮，开始采集样品谱图。5、样品谱图采集完毕，点击“手动停止”按钮，更改谱图文件名，将谱图保存。6、针对不同的样品，重复上述操作。八、所有样品谱图采集完毕后，继续通淋洗液至基线走稳，然后将色谱柱取下密封保存。九、再停泵，换通去离子水，启动泵。通水30min后停泵，关主机。将谱图进行处理，计算，生成打印报告，打印，存盘。关闭电脑。切断电源。离开实验室。2.1.2阳离子操作规程（如果与实际操作有些出入，请以实际为准）一、开启主机、电脑、显示器，主机预热10min。打开色谱工作站，设置好“工作目录”。二、去离子水脱气：真空泵脱气3-5min。(如果有在线脱气装置的仪器可以不操作这一步)（注意：脱气完毕先将抽滤瓶塞拔下，再关闭真空泵电源）三、实验采用直接电导法检测阳离子：取下抑制器，将色谱柱直接与电导池相连。四、淋洗液：量一定量阳离子淋洗液储备液用，脱气去离子水定容（具体操作时依据色谱柱工作条件决定）。五、通淋洗液，选择好适当的量程档（一般为5-6档）。启动泵，开启“远程登陆”按钮。等待基线走稳。六、通淋洗液体走稳后，按下“手动停止”按钮，于弹出对话框中点“取消”按钮。七、进样分析，方法如下：1用去离子水将注射器、针头清洗干净。（注意：进样过程中手不要触及针头）2将阀打到“进样”位置，用洗瓶将进样口清洗2-3次。3用注射器每次吸取2ml样品注入将进样口清洗3次。（注意：注射器中不能有气泡）4注入1ml样品，迅速将阀打至“分析”位置（注意动作要快，在1S内完成），同时启动远程登陆按钮，开始采集样品谱图。5样品谱图采集完毕，点击“手动停止”按钮，更改谱图文件名，将谱图保存。6针对不同的样品，重复上述操作。八、所有样品谱图采集完毕后，继续通淋洗液至基线走稳，然后将色谱柱取下密封保存。九、再停泵，换通去离子水，启动泵。通水30min后停泵，关主机。将谱图进行处理，计算，生成打印报告，打印，存盘，关闭电脑，切断电源，离开实验室。2.2实验准备2.2.1实验条件2.2.1.1实验室温度应控制在18-30，之间相对湿度低于85%，应配有光洁平整的工作台，并配有稳压电源和良好的接地线。2.2.1.2水质：配制各种溶液均用去离子水配制，水应先经蒸馏，再经高纯水器处理；或用复式或混合式离子交换树脂床交换；也可用石英蒸馏器蒸馏过的双蒸水；其电导率控制1.0μS/cm以下。2.2.2主机电路试验首先接好仪器的电源线和接地线，然后将主机的信号输出端通过数据线与电脑COM口相接。将电导池取下，在电导池插座上插上模拟电导板，选择电导转换1，再分别按下不同的量程档位。前档电导示数应为后一档的近似2倍的关系。固定为2档时，显示屏电导应显示50左右。调节基线旋钮，显示屏示数应能调到0。将工作站置100Omv走基线30分钟应正常。试验完毕，关闭电源，再将电导池接上。2.2.3整机流路试验先将流量设置为色谱柱工作流量，将色谱主机流路管口接到恒流泵出口处，将阴离子色谱柱和自再生抑制器接好(注意：接色谱柱时应确保流路管道中气泡己被排除干净，并且要求在通流动相的情况下操作，防止将气泡带入色谱柱)。开启恒流泵，观察流路有无渗漏及压力是否正常(一般压力控制在25MPa以下)。2.2.4阴离子试剂配置2.2.2.1淋洗贮备液：所用试剂Na2CO3、NaHCO3均为分析纯以上级别，最好为优级纯或基准物。其中，Na2CO3的浓度为0.24M（12.72g定容至500ml），NaHCO3的浓度为0.30M（12.61g定容至500ml）。注：用碳酸盐做淋洗液体系的色谱柱的淋洗液条件习惯于几毫升：几毫升，指的是吸取0.24MNa2CO3几毫升和0.30MNaHCO3几毫升混合后用去离子水定容至1升，故淋洗贮备液配制成0.24MNa2CO3和0.30MNaHCO3。另一种表示方法为几毫摩尔每升：几毫摩尔每升，如美国Alltech阴柱的淋洗液浓度为0.85mM：0.9mM。2.2.2.2标准样品贮备液若有相应的标准物质可不必配制，若无标准物质则按如下方法配制。所用试剂均为分析纯以上级别，最好为优级纯。可用相应的钾盐和钠盐来配制。下面举例说明1mg/mL七种常见阴离子配制方法（若所用盐与下例中不符合，应重新计算和称量）：所有样品试剂中除NaNO2和NaH2PO4外，应外预先放入烘箱中于110烘干4小时后称取。7种标准样品贮备液用1/10000分析天平准确称取：氟化钠：0.2210g；氯化钾：0.2103g；亚硝酸钠：0.1500g；磷酸二氢钠:0.1642g；溴化钾:0.1487g；硝酸钠:0.1371g；硫酸钠：0.1480g。溶解后分别移入100ml容量瓶中,用去离子水定容至100ml，此分别为1mg/ml的F—，Cl—，NO2—，H2PO4—，Br—，NO3—，SO42—，移入聚乙烯瓶中，用冰箱冷却贮存备用。2.2.5阳离子试剂配置2.2.3.1阳离子淋洗液贮备液：阳离子淋洗液一般为甲烷磺酸、L-组氨酸、硝酸、草酸、酒石酸。0.15M甲烷磺酸的配置：取4.9ml甲烷磺酸(98—101%，密度为1.480—1.486g/ml)，定容至500ml放于聚乙烯瓶中。0.05ML-组氨酸的配置：取L-组氨酸3.8790g定容成500ml用聚乙烯瓶存储。0.16MHNO3的配置：取5.6ml65-68%HNO3定容至500ml用聚乙烯瓶存储。均放入冰箱中冷却保存。2.2.3.2阳离子标准样品贮备液：可分别用其可溶性盐配制，下面以氯化物为例说明1mg/mL常见阳离子的配制方法。若用其它盐（如硫酸盐）应重新计算和称量。用l/l0000天平分别准确称取:NaCl：0.254lg，KCl：0.l907g，NH4Cl：0.2972g溶解，分别移入100ml容量瓶中，用去离子水定容至100ml。分别为lmg/ml的阳离子Na+，NH4+，K+标准贮备液。分别移入聚乙烯瓶中，冰箱中贮存备用。因二价阳离子Mg2+，Ca2+试剂多为不溶性盐，故在配置这两种溶液是，应加入一定量的4%盐酸来溶解，盐酸的量以刚能将盐溶解为准。以MgO和CaCO3为例：分别准确称取MgO：0.1667g，CaCO3:0.2502g,加4%盐酸，待将盐溶解后，将其定容成100ml，即为储备液（阳离子储备液一般不用国家标准试剂，因为标准试剂的用浓酸配制，导致PH值太低不适用于色谱柱的分析）。2.3注意事项及仪器维护2.3.1整机注意事项通过色谱柱的淋洗液必须经过脱气处理。因为水中溶解了一定量的空气，在低压情况下会富集在泵头内，形成负压导致泵吸不上溶液，或在色谱柱内以大气泡析出，进入电导池出现气泡峰造成基线不稳。故必须进行脱气处理，特别是在夏天温度高的时候。仪器在安装和调试的过程中，应避免气泡进入流路系统，否则将造成仪器基线不稳。在安装色谱柱时，应在色谱柱工作流量通水或淋洗液的情况下进行。仪器工作时应随时注意各流路接头处是否有泄漏，如出现泄漏可在停泵时将接头拧紧。2.3.2电路注意事项放置仪器的实验室要求温度应控制在18-30之间，最好配有空调；相对湿度低于85%，有光洁平整的实验台，并配有稳压电源和良好的接地线。电化学抑制器的两根电源线严禁短路，以防止将电路烧毁；电极正极（红色线）不能接触仪器外壳，以免电路短路。工作站的硬件在出厂时已经安装好，用户只需自己安装软件，若需自己重新安装硬件则严禁带电操作。2.3.3高压输液泵泵是离子色谱仪的关键部件。只有保证恒流泵正常运行，才能保证离子色谱仪运行正常及检测结果的准确。恒流泵出厂时一般经过有机溶剂的严格冲洗，其柱塞和管路中含有大量的有机溶剂（主要是乙醇），用时先用去离子水冲洗，以防止对色谱柱造成影响。首先用去离子水将泵的进水管充满（进水管一端接过滤头，另一端接于泵的入口处），将过滤头置入去离子水中，限压保护设置为25MPa；用去离子水冲洗30min，将流路中的有机溶剂冲洗干净后，再与主机流路管进口相接。恒流泵得经常通水，以防止流路干燥和长菌，在单向阀内产生气泡导致泵吸不上溶液。同时一定要保证去离子水的水质，水中不能有固体悬浮物，以免堵塞流路及单向阀和磨损柱塞杆及密封圈，从而影响恒流泵的使用寿命。2.3.4高压六通阀在离子色谱仪上使用的六通阀都是耐高压的。进样前，必须确定进样阀的位置在分析或进样位，只有这样，流路才是连通的。进样时扳动阀的动作要迅速，以免造成超压使流路泄漏或停泵；但不可用力过猛，以免损坏六通阀。2.3.5色谱柱对于阴离子色谱柱要防止柱子干燥、藻类和菌类的滋生、有机物的污染、重金属离子的污染、腐殖质的污染；对于阳离子色谱柱要防止柱子干燥、藻类和菌类的滋生、有机物的污染等。所以用来配制淋洗液和标准样品的水都要经过高温蒸馏并用离子交换树脂交换处理，以灭除其中的藻类和菌类并将其中的阴阳离子交换掉。所用的试剂应使用分析纯或其以上级别；要测定的实际样品要经过预处理才能进样。色谱柱平时长时间不用时，对阴离子柱要用纯净的水冲洗干净，并通入一定量的流动相，并将色谱柱取下，将两端密封好保存；对阳离子色谱柱要通入一定量的酸（一般为流动相），并将色谱柱取下，将两端密封好保存。短时间内不用的色谱柱，对阴柱可采用一周通水或流动相（依据色谱柱性质决定）一次、阳柱一周通淋洗液一次的方法保存。进样时采用0.22μm滤膜的过滤器，可除掉样品中固体颗粒以延长柱的寿命。2.3.6抑制器抑制器现在有阴抑制器和阳抑制器。但是多数阳离子在碱性条件下容易形成沉淀（特别是过渡金属），故现在一般使用的是阴抑制器。抑制器的发展经过了树脂型抑制器、纤维抑制器、微膜抑制器和微膜加电解抑制器（即自再生抑制器）。现在我公司使用的抑制器是自再生抑制器。电化学抑制器出口处不能堵塞，保证两个废液管正常流液，特别是对于电渗析抑制器，以防止将抑制器损坏或将淋洗液压至两边的电解液中造成重复性变差，严重的会造成抑制器漏液。自动再生抑制器由于在工作时是靠电解水产生的H+来抑制的背景电导，正常工作时两个废液管均有气泡流出，否则应检查抑制器的电源线是否连接；抑制器不能兼容大浓度的有机溶剂，在不通水的条件下禁止开电流。平时不用时至少一周通水一次，防止干燥将离子交换膜破坏掉。2.3.7电导检测器电导检测器是检测电导，得出检测信号的工具。为了保证实验结果，每次实验后，用去离子水将检测器冲洗干净，以防止淋洗液在检测器里形成结晶或腐蚀检测器。2.3.8工作站工作站是采集信号，处理数据的工具。在安装色谱工作站前，先确定电脑上没有与工作站冲突的硬件。为了让仪器的数据能输入到电脑里，必须先开仪器后，再打开工作站，这样信号才能连接到电脑上。2.3.9触摸屏图10：触摸屏触摸屏是控制仪器的工具，通过改变触摸屏上的参数，就可以改变仪器上的设置。触摸屏分两个区域，一个为工作状态，即工作时显示的参数；另一个为设定值，是可以人为调节的。工作状态输出：仪器工作时输出的电压值电导：通过电导池溶液的电导值电流：附加在抑制器上的电流值压力：仪器在正常工作状态下的实际压力值流量：仪器工作时的实际流量值，此数值应与设定的流量值一致设定值量程：仪器在工作时所采用的量程分为10档。阴离子分析一般采用1或2档，阳离子分析一般采用5或6档。这主要根据实际情况来选择的，选的档与电导输出有关。电导转换：选择电导池用，使用左边的电导池时选择1，使用右边的电导池工作时选择2。在双流路的仪器上才使用（实际使用时一般采用1）。最高限压：设定的仪器最高工作压力。如果实际压力高于此数值时则仪器自动停止工作，为了保护流路而设定。恒流泵的最高工作压力可达到45MPa，但是实际的工作压力往往达不到设定的最高工作压力，一般为15MPa。最低限压：在仪器的工作状态防止流路发生泄露而设定此值，可以设定为1—2MPa，一般为0MPa。如果流路某一部分发生泄露，整体压力则减低，低于设定值时泵则停止工作。流量：设定的仪器工作流量，要根据实际色谱柱的工作流量来设定。：开启和关闭恒流泵用，其中泵状态时则表示恒流泵在工作，否则为停止状态。：选择各个选项和确定设定值用。：选择各个选项和降低某一个选定的选项的设定值用。：选择各个选项和增加某一个选定的选项的设定值用。参数设定操作规程1、按或选择要调整的选项（如量程、电导转换、电流、最高限压、最低限压、流量等），选定后按后确定。2、按或调节设定值，上调（增加）为，每按一次增加1；下调（减少）为，每按一次减小0.1（设定量程时每次减小1）；调节到合适的数值后按确定设定值。3、再按或选择要调节的其他选项，按确定选项，再或调节设定值，合适后按确定设定值。其他选项的设定依次类推。三常见故障及排除3.1电导高有时仪器较长时间停机未用，再开动仪器经常会发现电导值很高，仪器长时间不能平衡。主要原因有以下几种情况：3.1.1淋洗液基体中有高电导物质。若所用药品不纯，含有其他盐类，经过抑制器抑制后变为相应的高电导值的酸（如其中含有Cl—，被抑制成为相应的HCl）；或水处理不合格。解决的方法是更换药品或将重新处理水。3.1.2色谱柱中吸附高电导的物质。此种情况的解决方法是先用去离子水冲洗10—15min，再用淋洗液冲洗10—15min（不加抑制电流），再用去离子水冲洗；如此反复几次，必要时可用0.1—0.2MNa2CO3溶液冲洗，再用去离子水冲洗，再用淋洗液平衡，一般可将电导降下。3.1.3电导池中有固体电解质结晶。此种处理方法是将电导池取下，滴加一滴1：1硝酸，溶解后再用去离子水冲洗干净。3.1.4量程选择不对。如进行阳离子分析时，因淋洗液背景电导过高，选择较低的量程档位，将显示过高的电导值。重新选择量程即可。3.2流路泄露CIC-100型离子色谱仪整个流路系统全部采用耐高压材料，整个流路的耐压为45MPa，通常的工作条件下不会出现泄露问题。但要注意在启动泵前要检查六通阀是否在“分析”或“进样”的位置上（中间位置是阻断位置，整个流路是不通的）。3.3压力指示异常3.3.1色谱柱入口处滤膜堵塞。将色谱柱取下并拧下柱头，小心取出其中的滤膜，放人1：1的硝酸中浸泡，超声波清洗30min后，用去离子水冲洗后装上；或将色谱柱反接后冲洗。3.3.2六通进样阀堵塞。按液流的方向,依次排查,发现故障点并排除。3.3.3恒流泵单向阀污染。如果淋洗液或水中有少量的固体杂质，有可能污染单向阀。单向阀污染后会产生压力不稳定，甚至压力为0的现象。解决的方法是更换单向阀或将单向阀取下后清洗后再装上。3.4恒流泵频繁超压3.4.1恒流泵最高限压设置过低。如果恒流泵的最高限压设置过低，当工作压力有很高时可造成恒流泵频繁超压。具体操作是：在色谱柱工作流量下，将触摸屏上的最高限压调至高于目前工作压力5MPa左右。3.4.2六通阀扳在中间位置。此时六通阀是不通的，所以压力会不断升高。3.4.3流路堵塞。解决方法见3.33.5基线不稳噪声大3.5.1仪器通淋洗液未达平衡状态。仪器不稳定，通淋洗液至仪器稳定。3.5.2流路中有气泡。3.5.2.1恒流泵中有气泡。将色谱柱取下，通水将气泡排除。3.5.2.2恒流泵进水管过滤头堵塞，在吸力下产生负压产生气泡。更换过滤头或将过滤头重新处理(1：1硝酸甲醇溶液超声波浴中清洗)。3.5.2.3主机流路中有气泡。将色谱柱取下，通水将气泡排除。3.5.2.4色谱柱中有气泡。将去离子水反复脱气，用脱气的去离子水冲洗色谱柱，将气泡排除。3.5.3仪器接地不良。3.5.4电压不稳或电压干扰大。3.6基线漂移大3.6.1仪器未稳定或通淋洗液未达平衡。3.6.2室温波动大。3.6.3流量发生变化或流路有渗漏。3.6.4电压不稳或静电干扰。解决方法：加稳压器和将仪器接地。3.7分离度差3.7.1淋洗液浓度过高。可将淋洗液浓度适当降低。3.7.2样品浓度过高。样品中离子浓度过大，可影响离子之间的分离度。可将样品稀释后进样。3.7.3色谱柱被污染，使柱效下降。可将色谱柱清洗再生或更换色谱柱。3.7.4淋洗液流速过大。3.8重复性差3.8.1进样力度掌握不好，注入的样品量多少不一。3.8.2试剂或去离子水中的不纯，会造成分析重复性差。可更换试剂或重新处理去离子水。3.8.3淋洗液流量发生变化。3.8.4室温变化大。3.8.5选择进样的浓度过高或过低。3.8.6抑制器流路出口有堵塞，造成重复性变差。3.9线性不好3.9.1线性溶液配制不准确。3.9.2去离子水纯度不够。3.9.3线性溶液被污染，特别是低浓度的样品。3.9.4样品浓度过高或过低，超出仪器线性范围。3.10抑制器电流很低。电化学抑制器附加电流调不上，抑制器电源线和抑制器电极接触不良或恒流源损坏。如果因短路等操作可造成恒流源损坏。具体的检查方法是：将接在抑制器上的两根恒流源输出电源线从抑制器上取下，接上1W的阻值为100的电阻。按下“电流”键，打开“抑制电流”调节旋钮，若电流不能在0-100mA（显示屏示数）调节，则证明恒流源损坏。3.11恒流泵流路中频繁产生气泡3.11.1恒流泵的过滤头在平时未置于水中或将流动相吸干，致使流露管中吸附气体。可在通水的情况下打开恒流泵排气旋钮，同时不断震动滤头，直至将气体排除干净。3.11.2室内温度过高，去离子水脱气不干净。3.11.3恒流泵过滤头堵塞，吸水时造成负压产生气泡。可将滤头取下放人1MHNO3和甲醇（1：1）溶液中超声波浴中清洗。四常见样品的预处理方法样品的预处理在色谱分析过程中为一个非常重要的环节。为了能有效的延长色谱柱的使用寿命，更好的发挥色谱仪的功能，特别对常见样品的预处理进行如下说明，本说明主要以环境样品为主。本说明的资料除了由本公司实验所得外，主要由北京地质矿产研究所蒋仁依教授和德国Aminosys公司阎大任教授提供，在此特别对两位教授表示感谢。4.1常见液体样品的预处理4.1.1高F—样品对于高F样品可通过羟基磷灰石预处理柱后将其中的F—吸附掉。羟基磷灰石为3Ca3(PO4)2?Ca(OH)2，能和样品中的F—或Cl—形成3Ca3(PO4)2?CaF2或3Ca3(PO4)2?CaCl2的形式而从样品中吸附掉。此装置的羟基磷灰石两端应加少许聚丙烯纤维，防止将树脂漏出或在加入样品时将树脂冲起以降低处理效果，取一定量的要处理样品（一般为1ml），加入后再用5倍预处理床体积的去离子水冲洗并收集滤出液体，合并两份滤液后定容测定即可。具体装置如下，我公司可以向外界提供该装置。图11：高F—样品预处理装置示意图4.1.2高Cl—样品载实际的分析工作中，最常见的是样品中的Cl—很高而其他离子的浓度很小，特别是NO2—离子，大量的Cl—往往干扰NO2—的测定，最好的解决方法是采用UV检测器检测。但UV对其他的离子又不灵敏；采用电导检测器时就得将其中的Cl—处理掉后才能测定。下图为处理高Cl—样品的装置：图12：高Cl—样品预处理装置示意图Ag-树脂制备方法：取一定量阳离子交换树脂，要求为80-120目的粒度，先按照阳离子交换树脂的一般处理方法处理干净，然后用酸洗转化为H型。用去离子水冲洗干净，再按上面的方式装柱，用4%的AgNO3淋洗至Ag+穿过（用Cl—检验），用去离子水冲洗至没有NO3—离子为准。使用方法：取一定量的待处理样品（根据树脂床的体积确定，一般在内径1cm高度为1cm的树脂床体积上采用1ml样品，树脂床体积太大处理样品速度太慢）加入，用5倍树脂床体积的去离子水冲洗后收集滤液，定容后测定。4.1.3高F—、Cl—样品同时处理高F—、Cl—的样品可采用下面的装置：图13：同时处理高F—、Cl—样品装置4.1.4高SO42—样品对于高SO42—样品可采用三种方法处理。第一采用两根分离柱进行分离不过这种方法将使分析时间变的很长；第二采用滴加Ba(OH)2沉淀的方法处理；第三采用Ba-树脂处理。图14：处理高SO42—样品装置示意图Ba-树脂的合成方法同Ag-树脂的合成方法一样，只不过是将AgNO3改成BaCl2进行淋洗；用Ba(OH)2沉淀的方法进样时一定要将样品进行过滤处理，否则容易堵塞色谱柱。4.1.5高过渡金属阳离子预处理实际样品中特别是工业废水中都含有很多的过渡金属阳离子或其基团。如果要测定其中的阴离子，必须将其中的过渡金属阳离子处理掉，因为过渡金属阳离子在中性或弱碱性条件下容易水解成为不溶物堵塞色谱柱或吸附在色谱柱上降低柱效。有一些过渡金属形成的酸根阴离子也能强烈的保留在色谱柱上面，占据树脂的交换基团降低柱效。其预处理方法下面举例说明。4.1.5.1高Fe(CN)64—样品因为Fe(CN)64—和Cu2+可形成Cu2Fe(CN)6沉淀物，故可合成Cu-树脂进行预处理。如果采用直接滴加Cu2+的方法，容易带入其他的阴离子污染，如采用CuSO4或CuCl2容易引入SO42—或Cl—等阴离子，测定其中的阴离子时致使定量不准确。Cu-树脂的合成方法同Ag-树脂一样，即先将阳离子交换树脂处理成H型后装柱，然后可以采用0.1M的可溶性铜盐进行淋洗使Cu2+穿过，再用去离子水冲洗干净至没有阴离子为止。图15：处理高Fe(CN)64—装置示意图4.1.5.2高Cu2+或高Ni2+样品对于一般的单纯的过渡金属阳离子样品，可先采用NH3?H2O沉淀后再取上层清液通过阳离子交换树脂的方式来处理图16：处理过渡金属阳离子装置4.1.6工业循环冷却水的预处理测定工业循环冷却水中的阴离子可采用下面的三步方法处理：图17：工业循环冷却水预处理4.1.7总磷、总氮、总硫的测定总磷、总氮和总硫的测定在很多方面都是一个很重要的测试项目，如在工业循环冷却水中要求测定总磷；在地表水中经常要求测定总磷、总氮和总硫三个项目。因为在自然界中氮、磷、硫的存在形式很多，所以测定时都要将各种形式的进行转化后测定。如氮转化为NO3—、磷可转化为PO43—、硫转化为SO42—后可用离子色谱进行测定。通常情况下可采用高温高压的状态下在碱性的H2O2中氧化30min，样品中的各种形态的N、P、S可被氧化为NO3—、PO43—、SO42—的形态，定容后离子色谱测定。4.1.8含油性水质的预处理含有油性的水若测定其中的离子成分，主要的预处理是将其中的油去除。对于含油较少的样品可将样品直接通过吸附树脂或ODS树脂进行吸附后即可进样分析。如果水样中含油较多可先用CH3Cl—活性炭萃取吸附的方法进行预处理后，用吸附树脂或ODS树脂吸附后进样分析。图19：萃取--吸附处理油性水质4.1.9氧瓶（氧弹）燃烧法在水样预处理中的应用氧瓶（氧弹）燃烧法在离子色谱样品的预处理过程中是一个很有用的方法。很多的样品都可以采用该法进行预处理，特别是在离子色谱没有配备基体消除系统时，氧瓶（氧弹）燃烧对处理一些酸碱性很强的样品时显得意义重大。在实际样品的处理过程中，最好采用氧弹燃烧，但很多情况下没有氧弹。下面为自制的简易氧瓶燃烧装置，结合实际样品的预处理过程说明氧瓶燃烧法的应用。柠檬酸离子交换溶液中痕量Cl—、SO42—测定：柠檬酸在生产过程中，起离子交换溶液的酸度是很强的。如果测定其中的阴离子因为基体的酸度过大，致使测定的效果不好，采用基体消除装置可将其基体的酸降低，但对于没有此装置的仪器用户来说，简易氧瓶燃烧装置也可以准确的测定其中的阴离子。图18:简易氧瓶燃烧装置上图即为自制简易氧瓶燃烧装置。首先吸取一定量的待测样品如10ml，缓慢滴加在滤纸上（最好采用定量滤纸），并在空气中晾干。将吸附了样品的滤纸置于托盘上并和电阻丝接触好，瓶中充满氧气，给电阻丝通电加热。当滤纸燃烧后断电，使滤纸燃烧完全。静置10min使吸收液充分吸收，取吸收液测定。4.1.10水蒸气蒸馏气提法处理工业污水如果要测定工业污水中的容易气化的阴离子成分，如F—、Cl—、NO3—等，还可采用水蒸气蒸馏-气提法进行预处理：图20：简易水蒸气蒸馏-气提装置4.1.11浑浊、有色水样的预处理对于浑浊、有色的水样可采用：（1）Al(OH)3沉淀；（2）过滤进样分析。所用的Al(OH)3可采用下面的方法制备：KAl(SO4)2?12H2O+NH3?H2OAl(OH)34.1.12有机氯的测定在用漂白粉或氯气消毒自来水的过程中，可将水中部分有机物氧化成为有机氯化物，很多有机氯化物对人体是有害的。有机氯的测定是一个很重要的方面，除常规的气相色谱法和液相色谱法外，还可采用离子色谱法来测定。即将水中的有机氯转化为Cl—后测定Cl—的含量。因为无机阴离子活性炭是不吸附的，故可采用活性炭吸附再灼烧的方法进行处理：待测水样活性炭吸附高温灼烧吸收液吸收转化离子色谱测定4.1.13酸性或碱性水样的分析对于酸性或碱性水样中阴离子的测定可采用：（1）基体消除技术直接进样测定；（2）中和后进样测定。酸性水样可用NaOH中和，以酚酞为指示剂；碱性水样用邻苯二甲酸中和，酚酞为指示剂。4.1.14CO32—、HCO3—的测定实际工作中单纯测定CO32—和HCO3—的意义不大，但在测定地下水中的阴离子时，采用通用型阴离子色谱柱，其往往干扰F—的测定。单纯测定CO32—和HCO3—的常用离子色谱法有：用去离子水为淋洗液，抑制柱为分离柱测定CO32—和HCO3—，两种物质为一个峰，在根据其溶液的PH值换算。4.1.15CO2的脱除在分析实际样品时，特别是直接电导法分析阴离子时，空气中的CO2往往影响淋洗液的PH值，而PH值又影响离子的分离，所以防止空气中CO2的干扰很重要。下面为简易CO2脱除装置：图21：简易CO2脱除装置4.2固体样品固体样品的一般处理原则是首先粉碎，用淋洗液或水进行提取，提取后的处理一般原则是按照液体样品的预处理原则进行，处理后可进样分析。下面结合实际样品特别说明两种常用的处理方法。4.2.1生活垃圾、工业废弃物可采用下面的管式电炉灼烧法处理：图22：管式电炉灼烧法处理固体样品管式电炉灼烧法可处理很多的固体样品，如生活垃圾、工业污泥、废弃物等，特别是测定其中的总氮、总磷、总硫。用这种处理方法快速简单。4.2.2环境标志物环境标志物有很多，如树木、树叶、松针、植物的花朵、杂草、农作物（如小麦、稻草、烟草）等物品。通过测定这些物品中的离子含量可评估环境的状况。环境标志物的预处理除粉碎提取等方法外，还可采用氧瓶燃烧法来处理。4.2.3土壤中NH4+的测定土壤中NH4+的浓度对评价土壤中有效含氮量意义重大（硝酸盐氮也是其中之一）。土壤中NH4+的测定除了可用去离子水提取外，还可用下面的气化法来处理：图23：土壤中NH4的气化法提取4.3特殊样品的预处理对于生理体液等生物样品可采用下面的电渗析预处理装置。图24：电渗析预处理装置图中C代表阳离子，A代表阴离子。其中C室注入要预处理的样品。A、B、D室均加入稀Na2CO3溶液，通电2——3分钟即可取B室样品进行测定其中的阴离子。