مكونات ايون اللوني وتطبيقه

في مجال الكيمياء التحليلية الحديثة ، ايون اللوني ( IGC ) هو نوع من كفاءة عالية فصل معدات الكشف التي تستخدم خصيصا لتحليل المركبات الأيونية ، مع مزايا عالية الحساسية ، والانتقائية ، سرعة ودقة ، وما إلى ذلك ، أصبحت أداة أساسية في العديد من المجالات ، مثل الرصد البيئي ، وسلامة الأغذية ، والطب البيولوجي ، والإنتاج الصناعي ، وهلم جرا . يمكن أن دقة " التقاط " تتبع أو حتى تتبع العناصر الأيونية في العينة ، وتوفير بيانات موثوق بها لدعم البحث العلمي والإنتاج الفعلي ، ومساعدة الناس على فهم أكثر عمقا المجهرية وخصائص المواد .

　　تعريف المبدأ الأساسي ايون اللوني

ايون اللوني هو نوع من السائل الكروماتوغرافي أداة تحليلية وضعت على أساس مبدأ التبادل الأيوني اللوني ، وهي تستخدم أساسا لفصل وكشف الكاتيونات ( مثل نا ⁺ ، ك ⁺ ، كاليفورنيا ⁺ ، مغ ⁺ الخ ) و الأنيونات ( مثل CL ⁻ ، حتى ₄ ⁻ ، لا ⁻ ⁻ ، الخ . ) المبدأ الأساسي هو تحقيق كفاءة عالية فصل الأيونات المختلطة من خلال الاستفادة من الاختلافات في تقارب بين مختلف الأيونات و الراتنجات التبادل الأيوني ، ثم تحويل فصل الأيونات إشارة إلى إشارة كهربائية قابلة للقياس الكمي من خلال كاشف ، وأخيرا الحصول على أنواع ومحتويات المعلومات من الأيونات في العينة .

بالمقارنة مع التقليدية السائل الكروماتوجرافى ، ايون اللوني يتميز استخدام التبادل الأيوني للكشف عن مرحلة ثابتة و تصرف ( أو غيرها من ايون انتقائية للكشف عن ) ، وعادة ما تحتاج إلى أن تكون مجهزة في تحليل أنيون القامع ، من أجل الحد من خلفية تصرف eluent وتحسين حساسية الكشف . هذا التصميم الخاص يمكن أن تحل مشكلة تحليل المركبات الأيونية ، مما يعوض عن أوجه القصور في غيرها من تقنيات الكروماتوغرافي في هذا المجال .

　　المكونات الأساسية ايون اللوني

كامل ايون اللوني يتكون أساسا من eluent النظام ، نظام أخذ العينات ، نظام الفصل ، ونظام الكشف عن نظام معالجة البيانات .

( أ ) نظام الغسل

eluent النظام هو مصدر الطاقة ايون اللوني ، التي تتألف أساسا من eluent زجاجة ، مضخة الضغط العالي ، على الخط degasification الجهاز . وظيفتها الأساسية هي توفير مستقرة ومستمرة eluent ( عادة حل العازلة مع بعض القوة الأيونية ) في عملية الفصل ، ونقل eluent إلى فصل العمود في سرعة ثابتة من خلال مضخة الضغط العالي . على الخط degasification جهاز يستخدم لإزالة فقاعات الهواء في eluent ، وتجنب التدخل من فقاعات الهواء في فصل تأثير الكشف عن إشارة . استقرار مضخة الضغط العالي يؤثر بشكل مباشر على دقة معدل التدفق من eluent ، وبالتالي تحديد التكرار والتكرار من الانفصال ، وبالتالي هو عنصر أساسي من عناصر نظام eluent . . . . . . .

` 2 ` نظام أخذ العينات

وظيفة من نظام أخذ العينات هو إدخال عينة ليتم تحليلها بدقة وكميا في مسار تدفق eluent بحيث يدخل فصل العمود جنبا إلى جنب مع eluent للفصل . طرق أخذ العينات المشتركة تشمل دليل أخذ العينات التلقائي أخذ العينات ، دليل أخذ العينات هو مناسبة لتحليل عينات صغيرة ، عملية بسيطة ، ولكن التكرار هو الفقراء . أخذ العينات التلقائي يمكن أن تمتص تلقائيا حقن العينة من خلال جهاز أخذ العينات ، والتي لديها مزايا عالية الدقة ، التكرار جيدة ، ويمكن أن يكون باستمرار حقن العينة . ختم نظام أخذ العينات ودقة كمية العينة هي شروط مسبقة هامة لضمان موثوقية نتائج التحليل .

` 3 ` نظم الفصل

نظام الفصل هو " قلب " ايون اللوني ، التي تتألف أساسا من فصل العمود و العمود الواقية ، حيث فصل العمود هو العنصر الرئيسي في تحقيق ايون الانفصال . فصل العمود مليئة راتنجات التبادل الأيوني ، والتي يمكن تقسيمها إلى تبادل الأيونات الموجبة أنيون تبادل العمود العمود وفقا لتحليل مختلف الكائنات . عندما مختلطة ايون عينة تتدفق من خلال فصل العمود جنبا إلى جنب مع eluent ، أيونات مختلفة يمكن أن تنتج عكس رد فعل التبادل الأيوني مع الأيونات الثابتة على الراتنج . حماية العمود هو ترتيبها في نهاية الجبهة من فصل العمود تستخدم لتصفية الشوائب في العينة ، وبالتالي تجنب التلوث من الشوائب فصل العمود وإطالة عمر خدمة فصل العمود .

` 4 ` نظم الكشف

وظيفة نظام الكشف هو تحويل فصل ايون إشارة إلى إشارة كهربائية التي يمكن الكشف عنها و quantificationally.the المشتركة تشمل الكشف عن كاشف كاشف الأشعة فوق البنفسجية للكشف عن تصرف ، مرئية ، أمبير ، وما إلى ذلك ، حيث تصرف كاشف هو كاشف المستخدمة عادة في ايون اللوني . في تحليل أنيون ، لأن eluent عادة خلفية عالية التوصيل الكهربائي ، وسوف تتداخل مع الكشف عن عينة من الأيونات . وظيفة أساسية من القامع هو الحد من خلفية تصرف من eluent ، وفي الوقت نفسه زيادة تصرف إشارة من عينة أيون ، وبالتالي زيادة كبيرة في الكشف عن الحساسية . على سبيل المثال ، في تحليل أنيون ، القامع يمكن تحويل الموصلية عالية الكاتيونات في eluent في انخفاض الموصلية أيونات الهيدروجين ، مما يقلل بشكل فعال من خلفية التدخل .

` 5 ` نظم معالجة البيانات

نظام معالجة البيانات يتكون من جهاز الكمبيوتر الخاص الكروماتوغرافي محطة البرمجيات المستخدمة في الحصول على الإشارات الكهربائية المرسلة من قبل كاشف وتحويلها إلى الكروماتوغرافي الرسم . من خلال محطة عمل الكروماتوغرافي ، يمكن للمشغلين إجراء التحليل النوعي والكمي الكروماتوغرافي الرسم البياني : التحليل النوعي يعتمد أساسا على الاحتفاظ الوقت من الأيونات ( أي الوقت من عينة إلى تدفق الكاشف ) ، مقارنة مع الاحتفاظ الوقت من عينة قياسية لتحديد نوع من الأيونات في العينة . من خلال قياس المنطقة أو ذروة ارتفاع الكروماتوغرافي الذروة ، جنبا إلى جنب مع معيار المنحنى الخارجي والداخلي طريقة قياسية ، التحليل الكمي يمكن حساب دقة محتوى كل أيون في العينة . وبالإضافة إلى ذلك ، فإن نظام معالجة البيانات لديها وظائف تخزين البيانات ، وتوليد التقرير ، وعلى النقيض من الأطياف ، وهلم جرا ، والتي هي مريحة لإدارة وتحليل البيانات التجريبية .

　مجالات التطبيق الرئيسية ايون اللوني

ايون اللوني وقد استخدم على نطاق واسع في العديد من المجالات ، مثل البيئة ، والغذاء ، والطب ، والصناعة ، والزراعة ، وما إلى ذلك مع كفاءة عالية ودقة الكشف عن القدرة على فصل المركبات الأيونية ، والتي توفر الدعم التقني القوي لمراقبة الجودة ، والبحث العلمي ، والتحقيق في المشاكل في مختلف الصناعات .

( أ ) مجال الرصد البيئي

في رصد البيئة ، ايون اللوني هو أداة هامة في تحليل نوعية المياه والتربة والغلاف الجوي . على سبيل المثال ، يمكن استخدامها للكشف عن أيونات الفلور ، الكلور ، البروم ، النترات والنتريت وكبريتات الأيونات في مياه الشرب ، والمياه السطحية والمياه الجوفية ومياه الصرف الصناعي ، فضلا عن أيونات الصوديوم والبوتاسيوم والكالسيوم والمغنيسيوم وغيرها من الأيونات الموجبة ، في الوقت المناسب السيطرة على تلوث المياه ، وتوفير البيانات لدعم الإدارة البيئية وحماية نوعية المياه . وبالإضافة إلى ذلك ، فإنه يمكن أيضا أن تستخدم لتحليل التبادل الأيوني في التربة والمياه القابلة للذوبان الأيونات في الجسيمات في الغلاف الجوي ، مما يساعد على تتبع ومعالجة تلوث الهواء وتلوث التربة .

` 2 ` مجال الأمن الغذائي

سلامة الأغذية ذات الصلة بصحة الإنسان ، ايون اللوني يلعب دورا رئيسيا في الكشف عن الأغذية . فائدة نموذج يمكن استخدامها للكشف عن المضافات الغذائية ( على سبيل المثال ، والنتريت والنترات والفوسفات ، الخ ) ، الملوثات ( على سبيل المثال ، فلوريد ، ايونات المعادن الثقيلة ، وما إلى ذلك ) و المكونات الغذائية ( على سبيل المثال ، البوتاسيوم ، الصوديوم ، الكالسيوم ، والمغنيسيوم وغيرها من المعادن ) . على سبيل المثال ، اختبار محتوى النتريت في منتجات اللحوم ، وتجنب الإفراط في النتريت في جسم الإنسان من الضرر ؛ الكشف عن محتوى أيون الفلوريد في مياه الشرب والغذاء لمنع التسمم بالفلور . الكشف عن المعادن في منتجات الألبان ، وتقييم القيمة الغذائية للأغذية . من خلال الكشف عن ايون صارمة ، ونوعية وسلامة الغذاء يمكن أن يكون فعالا في ضمان .

` 3 ` مجال الطب البيولوجي

في مجال الطب الحيوي ، ايون اللوني يستخدم على نطاق واسع في مجال البحث والتطوير المخدرات ، ومراقبة الجودة ، وتحليل العينات البيولوجية . على سبيل المثال ، يمكن أن تستخدم للكشف عن الشوائب في المخدرات ( مثل أيونات الكلوريد ، كبريتات أيون ، وما إلى ذلك ) ، لضمان نقاء وسلامة المخدرات . تحليل الشوارد في الكائنات الحية ( على سبيل المثال ، البوتاسيوم ، الصوديوم ، الكلور ، بيكربونات ، الخ . ) الهدف : دراسة الأيضات المخدرات في الجسم الحي ، وتوفير البيانات التجريبية الهامة لتطوير المخدرات . وبالإضافة إلى ذلك ، يمكن أن تستخدم أيضا في الكشف عن تعديل المواقع الأيونية في الجزيئات البيولوجية ، وتعزيز البحوث البروتيوميات و metabonomics . . . . . . .

` 4 ` مجال الإنتاج الصناعي

في الإنتاج الصناعي ، ايون اللوني هو أداة هامة لتحقيق مراقبة الجودة في عملية الإنتاج ، واختبار أداء المنتج . على سبيل المثال ، في صناعة الالكترونيات ، فإنه يمكن استخدامها للكشف عن أثر الشوائب الأيونية في مواد أشباه الموصلات والمكونات الإلكترونية سائل التنظيف لتجنب الشوائب التي تؤثر على أداء المكونات الإلكترونية . في الصناعة الكيميائية ، فإنه يمكن استخدامها لرصد إنتاج واستهلاك الأيونات في عملية التفاعل الكيميائي ، وتحسين حالة رد الفعل ، وتحسين إنتاج وجودة المنتج . في صناعة الطاقة ، فإنه يمكن استخدامها للكشف عن محتوى أيون في مياه الغلايات ومياه التبريد ، ومنع المعدات من التوسع والتآكل ، وضمان آمنة ومستقرة تشغيل معدات الطاقة .

　　اتجاه التنمية ايون اللوني

مع تطور العلم والتكنولوجيا ، ايون اللوني هو النامية نحو حساسية عالية ، وارتفاع القرار ، تحليل سريع ، ذكي ، التصغير . في جانب من جوانب الكشف عن التكنولوجيا ، وتطوير نوع جديد من الكاشف ( مثل الجمع بين مطياف الكتلة ايون اللوني ) يمكن أن تزيد من حساسية والانتقائية في الكشف ، ويمكن تحقيق دقة تحليل أثر الأيونات في عينات أكثر تعقيدا . في جانب من جوانب فصل التكنولوجيا ، وتطوير نوع جديد من مواد التبادل الأيوني ( مثل كفاءة عالية وسريعة فصل العمود ) يمكن أن تقلل من الوقت وتحسين كفاءة الفصل . . . . . . . في جانب من جوانب الذكاء ، ايون الكروماتوجرافى يدرك وظائف التلقائي أخذ العينات ، المعايرة التلقائية ، التلقائي خطأ التشخيص . في جانب من جوانب التصغير ، وتطوير المحمولة ايون اللوني يجعل من الممكن الكشف السريع في الموقع ، والتي يتم تطبيقها على نطاق واسع في مجال البيئة في حالات الطوارئ ورصد سلامة الأغذية الكشف في الموقع ، وما إلى ذلك ، وتوفير البيانات في الوقت المناسب لدعم الاستجابة السريعة واتخاذ القرارات .

وبالإضافة إلى ذلك ، ايون اللوني جنبا إلى جنب مع غيرها من التقنيات التحليلية ( مثل مطياف الامتصاص الذري ، المتقارنة بالحث البلازما مطياف الكتلة ، وما إلى ذلك ) أصبحت أيضا نقطة ساخنة في التنمية ، يمكن أن ندرك في عينات معقدة من أشكال متعددة ، وأنواع مختلفة من المواد تحليل شامل ، وتوسيع نطاق تطبيق ايون اللوني . في المستقبل ، ايون اللوني سوف تلعب دورا هاما في العديد من المجالات الجديدة ، وتوفير المزيد من الدعم التقني من أجل البحث العلمي والتنمية الاجتماعية .