離子色譜法基本常用術(shù)語(yǔ)的定義與HPLC是相同的，仍然用柱色譜理論的形式形象地描述色譜峰的遷移和擴(kuò)展。離子色譜依據(jù)分離方式的不同主要分為高效離子交換色譜(HPIC)、離子排斥色譜(HPIEC)和離子對(duì)色譜（MPIC)三種，這三種的分離機(jī)理主要都是離子交換。

 

    這三種離子色譜分離柱的柱填料的交換樹脂骨架都是采用苯乙烯-二乙烯基苯的共聚物，但每種方式中交換樹脂的離子交換容量和功能各不相同。HPIC使用低容量的離子交換樹脂，基于離子交換的分離機(jī)理；HPIEC使用高容量的離子交換樹脂，基于離子排斥的分離機(jī)理；MPIC使用不含離子交換基團(tuán)的多孔樹脂，其交換機(jī)理主要是離子之間的吸附和離子對(duì)的形成。

 

    離子色譜基本原理

 

    離子交換色譜主要用來分離親水性陰、陽(yáng)離子。它的分離機(jī)理是基于流動(dòng)相中的溶質(zhì)離子與離子交換樹脂上帶有相同電荷的可離解的離子之間進(jìn)行的可逆性交換，由于離子交換樹脂上不同的離子對(duì)交換劑具有不同的吸附選擇性而逐漸被分離。

 

    離子交換模式最典型的形式就是固定相上用于交換的反離子（或稱平衡離子）與樣品溶液中的待測(cè)離子之間直接進(jìn)行離子交換。如為了測(cè)定分析水中是否含有F-,Cl-,SO42-，選用NaOH作為淋洗液。首先使用NaOH淋洗液平衡陰離子交換分離柱，即陰離子交換分離柱上的陰離子被OH-置換，再打開進(jìn)樣閥進(jìn)行進(jìn)樣，這時(shí)高壓泵推動(dòng)淋洗液，攜帶樣品水進(jìn)入分離柱。

 

    樣品水中含有的F-,Cl-,SO42-陰離子將柱上的OH-置換下來，然后淋洗液中的OH-又將分離柱上的F-,Cl-,SO42-從柱上洗脫下來，如此反復(fù)進(jìn)行，對(duì)固定相上陰離子交換樹脂親和力較弱的陰離子（如Cl-）較容易洗脫下來，其通過柱子的時(shí)間就短，而對(duì)固定相上陰離子交換樹脂親和力強(qiáng)的離子（如SO42-）較難洗脫下來，通過柱子的時(shí)間就長(zhǎng)，這樣就使樣品水中的F-,Cl-、SO42-陰離子得到分離。洗脫液經(jīng)過分離柱后，先經(jīng)過抑制器再進(jìn)入電導(dǎo)池進(jìn)行電導(dǎo)檢測(cè)。在非抑制型離子色譜中，洗脫液是不經(jīng)過抑制器而直接進(jìn)入電導(dǎo)池的。

 

    離子交換色譜的離子交換樹脂固定相具有能夠固定電荷的功能基。一般離子交換樹脂固定相的功能基在陰離子交換色譜中是季銨陽(yáng)離子，在陽(yáng)離子交換色譜中是羧酸根陰離子和磷酸根陰離子。

 

    流動(dòng)相（洗脫液）在離子交換柱中進(jìn)行離子交換時(shí)不斷提供平衡離子（淋洗液中的淋洗離子），這種平衡離子與固定相離子交換位置具有相同電荷的離子進(jìn)行交換，以庫(kù)侖力與固定相離子交換位置具有相反電荷的離子結(jié)合，并保持電荷平衡。平衡離子（淋洗離子）在進(jìn)樣之后與樣品中相同電荷的離子對(duì)固定相上的電荷位置進(jìn)行競(jìng)爭(zhēng)。當(dāng)樣品離子競(jìng)爭(zhēng)到固定相上的離子交換位置時(shí)，樣品離子與固定相電荷之間以庫(kù)侖力相結(jié)合，則暫時(shí)被固定相保留。同時(shí)被保留的樣品離子又會(huì)被平衡離子（淋洗離子）所置換，并從柱子中洗脫下來。

 

    固定相電荷與樣品中不同離子之間的庫(kù)侖結(jié)合力不同，則被固定相保留的樣品離子的程度也不同。例如，使用NaOH作為淋洗液進(jìn)入陰離子交換分離柱時(shí)，OH-以庫(kù)侖力全部與樹脂上帶正電荷的季銨離子（樹脂功能基）相結(jié)合。樣品進(jìn)樣之后，其中的Cl和SO42-等陰離子在分離柱中與之前和季銨離子結(jié)合的淋洗液陰離子OH-發(fā)生離子色譜交換而達(dá)到動(dòng)態(tài)平衡，當(dāng)然這種平衡是可逆性的，如式（8-1)、式（8-2)所示。