[发明专利]一种离子色谱样品预处理装置和方法

说明书

本发明提供了一种离子色谱的样品预处理装置，属于仪器分析技术领域。所述装置包括用于分离水样中离子的离子交换膜，用于分离离子和有机物的渗析膜，用于提供离子驱动力的电极板，用于区分各个隔室的隔板，以及夹紧装置；该离子交换膜、渗析膜、隔板相互配合，通过夹紧装置夹紧而组成隔室；所述离子交换膜，其中阳离子交换膜放置于靠近电极的阳极一侧，阴离子交换膜放置于靠近电极的阴极的一侧，使水样中离子保留在样品室而不会进入电极室中，避免流失。本发明可从待测水样中提取离子，可直接应用离子色谱进行分析；该过程使离子色谱的色谱柱免于大量有机物的干扰，稳定分离效果和增加色谱柱的使用寿命。

技术领域

本发明属于仪器分析技术领域，特别是一种适用于离子色谱的样品预处理装置，包括用于分离离子的离子交换膜以及用于阻隔有机物的渗析膜。

背景技术

水样中的阴离子如氯离子、溴离子、碘离子等是水质分析中的常用指标，用离子色谱可以方便的对其进行检测。离子色谱法具有快速分离、灵敏度高等优点，但对进样溶液的纯净度的要求比较高。因为水样中的有机物及颗粒物质易使离子色谱柱堵塞、柱效降低、缩短色谱柱的使用寿命，一般来说，用离子色谱仪进行检测的样品尤其是实际水样，需要先进行预处理，去除其中有机物、颗粒物等物质。

中国实用新型专利说明书CN201720663253.6中公开了一种液体中阴离子的色谱检测前净化装置，该色谱检测前净化装置依次由注射器1、阳离子交换柱2、反相萃取柱3和0.22μm注射式滤膜4四部分连接构成，其中，阳离子交换柱2用以去除液体样品中半径大于钠的阳离子，如Ca²⁺、Mg²⁺、Zn²⁺、Mn²⁺、Fe³⁺等金属离子，使样品得到初步的净化。C18反相萃取柱对水相基质中的大部分有机物都能产生保留，而盐类物质能毫无保留地通过柱子，因此能很好的去除液体中的有机物。最后通过0.22μm注射式滤膜去除液体样品中大于0.22μm颗粒，防止高压液相色谱仪的离子色谱柱堵塞。

虽然使用阳离子交换柱、反相萃取柱C18的组合，可以有效的去除了水样中的有机物、颗粒物。但步骤较多，操作繁琐，并且阳离子交换柱和反相萃取柱都是耗材，仅能使用一次，所以采用上述方法成本较高；因此急需一种离子色谱样品的预处理的装置，能够便捷、经济的去除水样中的有机物及颗粒物等杂质。

发明内容

针对上述现有技术存在的不足，本发明提供一种能够更方便、快速地将水样进行预处理，去除其中的有机物和颗粒物等杂质，满足离子色谱进样需求、更好地保护色谱柱的装置。

本发明用于离子色谱样品预处理的装置包括用于分离水样中离子的离子交换膜，用于分离有机物的渗析膜，用于提供电场的电极板，用于区分各个隔室的隔板；该离子交换膜、渗析膜、隔板相互配合组成不同的隔室；所述离子交换膜，其中阳离子交换膜放置于靠近电极的阳极一侧，阴离子交换膜放置于靠近电极的阴极的一侧，使水样中离子保留在样品室而不会进入电极室中，避免流失；阳极室通入液体为稀酸溶液，阴极室通入液体为稀碱溶液，通过这两种液体提供的氢离子和氢氧根离子不断活化离子交换膜，从而保证离子交换膜处于最佳工作状态。

在上述技术方案中，在离子交换膜中间放置一层渗析膜，会产生如下的技术效果；将待测水样通入样品室20，超纯水通入样品室19，在电场作用下，待测水样中的阴离子会向所述电极的阳极5移动，穿过渗析膜7，进入样品室19；阴离子无法继续穿过离子交换膜的阳膜6，因此被保留在样品室19中；待测水样中所含的有机物大部分是电中性的并且由于尺寸限制无法透过渗析膜7，被保留在样品室20中；待测水样中的阳离子在电场作用下向电极阴极9方向移动，但无法通过离子交换膜的阴膜8，因此保留在样品室20中；样品室19中的液体包含了待测水样中的阴离子，可直接应用离子色谱进行分析；该过程使离子色谱的色谱柱免于大部分有机物和颗粒物的干扰，可降低有机物对检测的影响和增加色谱柱的使用寿命。

作为本发明的一个优选方案，其中渗析膜的孔径为小于200Da的纤维素膜；