[实用新型]一种阴离子型电致膜抑制器

说明书

本实用新型公开了离子色谱仪器技术领域的一种阴离子型电致膜抑制器，包括阳极、阴极、双极膜、阳离子膜、三层阳离子筛网、紧固盖板和紧固底板，从上至下依次设置为紧固盖板、阳极、第一层阳离子筛网、双极膜、第二层阳离子筛网、阳离子膜、第三层阳离子筛网、阴极、紧固底板，紧固盖板与双极膜之间构成阳极区再生液通道，且阳极和第一层阳离子筛网设置在紧固盖板与双极膜之间，本实用新型使用不同类型的离子交换膜，即双极膜‑阳离子膜组合替代传统设计所用的阳离子膜‑阳离子膜组合，该技术利用双极膜界面增强水解离产生的氢离子迁移至中间通道用于碱液抑制，可以避免阳极区再生液残留阳离子杂质对抑制的干扰。

技术领域

本实用新型涉及离子色谱仪器技术领域，具体为一种阴离子型电致膜抑制器。

背景技术

离子色谱是目前分析离子型样品最常用的分析技术之一。电导检测器是离子色谱仪最常用的检测器。其响应原理是基于目标离子浓度和其离子淌度的乘积。离子色谱领域常用的碱淋洗液包括氢氧化钾或氢氧化钠或碳酸钾淋洗液，其中氢氧化钾淋洗液最为常用。这些碱液在电导检测器中上的响应信号很大，检测器背景噪声很高，导致整机信噪比很低。阴离子抑制器一方面可以将碱淋洗液中的金属离子替换成氢离子，(比如钾离子被氢离子所替换)就可以将碱液淋洗液转变为纯水(氢离子和氢氧根离子结合即变为水)或弱酸(当碱液为碳酸钾，钾离子被氢离子置换后的产物即为碳酸)可以显著降低整机的背景噪声，同时还可以显著提高目标离子的检测信号，从而极大地提高样品分析的信噪比。电致膜抑制器可以原位再生，可以连续运行，大大提高了系统的自动化水平，被视为现代离子色谱系统最显著的标志。

离子色谱是目前分析阴离子最常用的分析技术，尤其是无机阴离子更是首选分析技术。目前现有的阴离子电致膜抑制器均采用两片相同的阳离子膜分别将中间淋洗液通道与两侧再生液通道隔离成三个不同的通道。其中，碱淋洗液(以氢氧化钾溶液为例)从淋洗液通道流过，而两侧再生液通道通水溶液。在电场作用下，阳极区一侧的再生液通道内，水电解产生的氢离子穿过阳极一侧的阳离子膜电迁移到中间淋洗液通道内，与氢氧化钾淋洗液中的氢氧根离子发生中和反应生产水；与此同时，钾离子电迁移通过阴极一侧的阳离子膜进入到阴极区再生液通道。此过程即可实现对碱淋洗液的抑制，可使系统噪声显著下降；当目标离子(比如氯化钾溶液中的氯离子)进入到阴离子抑制器后，钾离子电迁移至阴极区的再生液通道内，而氯离子与阳极区迁移来的氢离子结合变成盐酸。也就是说等量的氯化钾变成了等量的盐酸。而氢离子的淌度远高于钾离子，因此目标氯离子由于抑制器的作用可转变为更高响应的盐酸。综合下来，阴离子抑制器可以实现系统信噪比的显著提高。需要指出的，上述阴离子电致膜抑制器均使用了两片相同的阳离子膜，其存在的问题包括：阳极区水溶液中残留的阳离子在电场作用下伴随氢离子一起进入到中间淋洗液通道，造成碱淋洗液抑制不彻底。

现有海水淡化工业中经常使用的一种特殊类型的离子交换膜-双极膜，它是由一片阴离子膜和一片阳离子膜通过特殊工艺压制而成。其特性与单一阴离子膜和单一阳离子膜明显不同，被视为独立于阴离子膜和阳离子膜的第三种离子交换膜。大量研究表明，双极膜的阴离子膜面和阳离子膜面之间的界面层可发生水的增强解离，即一个水分子可解离成一个氢氧根离子和一个氢离子。双极膜界面上水解离程度远远高于水溶液中水解离(高出约一千万倍)，故此解离被称为双极膜的增强水解离；该解离过程还有一个明显的优势在于不涉及到气体的产生，且解离电压也较普通的电解水电压低。从能耗和抑制由于电解气导致的阴离子电致膜抑制器噪声来说，双极膜较阳离子膜均具有优势。双极膜与阳离子膜组合应用于阴离子电致膜抑制器尚未有文献报道，基于此，本实用新型设计了一种阴离子型电致膜抑制器，以解决上述问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种阴离子型电致膜抑制器，以解决上述背景技术中提出的问题。