离子色谱的起源

离子色谱起源于1975年，当时由美国Dow化学公司的H.Small等提出并发表首篇相关论文和专利，并首先在环境分析中痕量阴、阳离子的分析中得到广泛的应用。

对于大多数电离物质，在溶液中会发生电离，将溶液放入两电极板之间，通过施加电压就会产生电导，通过对水溶液的电导的检测就可以对电离物质的电离度进行分析。由于在稀溶液中大多数电离物质都会完全电离，因此可以通过测定电导值来检测被测物质的含量。所以，电导率的测定已经成为一种有用的水溶液分析方法。由于在溶液中不同离子都不同程度的表现出一定的导电性，所以离子色谱通用检测器可以以电导检测器为基础，但关键问题是不仅被测离子具有导电性，而且淋洗液本身也是一种电离物质，具有很强的电离度。因此采用电导检测器时，被测离子的检测信号会淹没在淋洗液电导信号之中，以致无法检测低含量被测离子。

为了减少背景电导的问题，当时在Dow公司的H.Small等提出了很关键的设想：在分离柱后串联第二种树脂以减少背景电导。即在一根色谱柱中，前半部分填入含有磺酸基的苯乙烯-二乙烯基苯聚合物作为分离作用的树脂，而小部分高交换容量的季铵盐的苯乙烯-二乙烯基苯聚合物树脂填入色谱柱的后半部分作为抑制树脂，前半部分可以很好的分离Na、K 等阳离子，后半部分可以将阴离子全部转化为氢氧根离子。通过这系统可以将高电导的HCl转化成低电导的水，当色谱柱的后半部分树脂上的氢离子逐步转化成氯离子后，这种双功能的色谱柱就不再有抑制HCl的功能。

H.Small和T.S.Stevens采用这一原理，制成了第一台离子色谱仪，在分离用的离子色谱柱后端加入相反电荷的离子交换树脂填料，该树脂填料呈氢型或氢氧根型。如阴离子交换柱后端加入氢型的阳离子交换树脂填料，阳离子交换柱后端加入氢氧根型的阴离子交换树脂填料。由分离柱流出的携带待检测离子的洗脱液，在进入检测器前会发生两个简单而重要的化学反应：一是将淋洗液转变成低电导组分，以降低来自淋洗液的背景电导；另一是将样品离子转变成其相应的酸或碱，以增加其电导。

这种在分离柱和检测器之间能减低背景电导而提高检测灵敏度的装置，后来组成独立组件，称为抑制柱（或抑制器）。通过这种方式使电导检测器的应用范围扩大了，在H.Small的提议下，称这种液相色谱为离子色谱。离子色谱一诞生就被商业化，美国从20世纪70年代中期就制造了离子色谱仪，并获得有关专利。美国的戴安公司在获得Dow化学公司的专利之后，开始专门生产和研制离子色谱仪。

由于H.Small等研制的抑制型离子色谱仪是专利产品，只有戴安公司可以生产和销售，人们设想采用其他途径研制离子色谱仪。这其中最为成功的是美国阿华州立大学J.s.Fritz提出的非抑制型离子色谱，即采用低容量的离子交换树脂制成色谱柱，采用弱酸及其盐类作为淋洗液对不同离子进行淋洗，背景电导比较低，可以不加抑制器进行电导检测。该方法称为非抑制型离子色谱。虽然非抑制型离子色谱操作简单，但是灵敏度不高，不能和抑制型离子色谱相比，而且到20世纪90年代末期戴安公司的部分专利到期，现在大部分离子色谱采用了抑制型离子色谱。

20世纪80年代初，离子色谱已经广泛得被人们所接受，离子色谱的销售量每年以15%以上的速度递增。美国化学文摘及英国的分析化学文摘专门将离子色谱分成独立的一类。国内近年来离子色谱的发展比较迅速，离子色谱的需求量每年以成倍的速度增长。在色谱中的地位仅次于液相色谱和气相色谱。

为了更好的了解一个事物，必须了解它的历史，也就是它的起源，发展和结果，阅读离子色谱之父的这篇论文就了解了离子色谱的起源。点击原文链接可以下载此论文。