JP2005009878A - Electrical conductivity detector for ion chromatography, and ion chromatographic system using the same - Google Patents

Electrical conductivity detector for ion chromatography, and ion chromatographic system using the same Download PDF

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昇 丸山
Hirotaka Masunaga
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a non-suppressor type high sensitivity ion chromatographic system which does not cause spreading of peaks caused by using the conventional suppressor and not requiring a complicated device, such as a regeneration mechanism or the like or a complicated operation. <P>SOLUTION: Analyte ions are detected by ion chromatography, including a process for introducing at least two kinds of analyte ions into an ion exchange column, a process of making eluent flow into the ion exchange column to separate and elute the analyte ions and a process for introducing the eluate into an electrical conductivity detector, wherein a fixed phase having surface charge opposite to that of the analyte ions is inserted in the space between at least two electrodes arranged mutually facing in a mutually separated state, to measure the current flowing across two electrodes. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液体クロマトグラフィーによるイオンの分離とそれに続くイオンの検出、すなわち、イオンクロマトグラフィーの分野に関する。特に、新規なイオンクロマトグラフィー用電気伝導度検出器を用いることにより、煩雑な操作を必要とせず、且つ高感度検出を可能としたイオンクロマトシステムに関する。
【0002】
【従来の技術】
イオンクロマトグラフィーは、溶離液をイオン交換カラムに送液しながら、分析物イオンを含むサンプルをカラムに注入し、カラムより保持時間差をもって溶出されるイオン種、及びその量を電気伝導度検出器等の高感度検出器により検出するシステムであり、このイオンクロマトグラフィーには、サプレッサーを使う「サプレッサー方式」と、サプレッサーを使わない「ノンサプレッサー方式」とがある。
【0003】
サプレッサー方式では、直列の2つのイオン交換カラムと、続いてサンプルイオンを検出するためのフロースルー電気伝導度検出器を備える。最初のカラムは、分析カラム又は分離カラムと称され、サンプルを通して溶離液により溶出することによりサンプル中の分析物イオンを分離する。分析物イオンは電解質を含む溶離液により分析カラム中を流れる。一般に、脱イオン水により調製された希薄な酸又はアルカリ溶液が溶離液として用いられる。分離された分析物イオン及び溶離液が、分析カラムからサプレッサーと称される次のカラムに流される。サプレッサーは溶離液の電解質を保持することにより溶離液のバックグラウンド電気伝導度を下げ、一方、検出すべき分析物イオンを高伝導度成分(陰イオン分析においては導電性酸、又は陽イオン分析においては導電性塩基)に置換える。こうして、S/N比を向上させて検出器による分析物イオンの感度を上げている。
【0004】
従来より、このようなイオンクロマトシステムに用いられている電気伝導度検出器の一例として、図2に示すような五極式電気伝導度検出器がある。五極式電極は、2つの電圧印加電極20a、20bと、2つの測定電極21a、21b、及び1つのガード電極22の5個のリング状電極から構成される。測定電極間にある被測定物質の抵抗Rにかかる電圧が常に一定となるように印加電圧を制御して電極表面での分極現象やポンプの脈流からくるノイズの影響を小さくしている。
【0005】
例えば、陰イオン分析の場合には、溶離液として、炭酸ナトリウムと炭酸水素ナトリウムの混液、ホウ酸バッファー、水酸化ナトリウム水溶液、水酸化カリウム水溶液等を流し、分離カラムで分析物イオンを分離した後、サプレッサーを介して電気伝導度検出器でイオンを検出する。検出器で測定される電気伝導度は、溶離液自体の電気伝導度をバックグラウンドとし、サンプル中のイオン種による寄与が重畳した信号として把握されるが、サプレッサーは溶離液中の塩や塩基(例えばNaCO)をより低い解離度を有する酸等(例えば、炭酸)に転換することにより、バックグラウンド電気伝導度を低減し、サンプル中のイオン種による信号の測定感度を改善する。
【0006】
このようなサプレッサーは、イオン交換樹脂の他にイオン交換膜であってもよい。イオン交換膜型サプレッサーとしては、例えば、陰イオン分析の場合はスルホン酸型陽イオン交換膜製のチューブが用いられる。このチューブの中を溶離液の炭酸ナトリウムが流れてくると、ナトリウムイオンは陽イオンであるので陽イオン交換膜を透過して出てゆき、一方チューブの外側を流れる硫酸除去液中のプロトンはやはり陽イオン交換膜を透過して溶離液中に入り、炭酸HCOがチューブ内で形成される。炭酸は弱酸であり、解離はほとんど進行しないので、溶離液の電気伝導度は低下する。一方試料中の陰イオンは交換膜上に高濃度に存在するスルホン酸基に反発されて膜透過できないので、溶離液中に残存することになり、電気伝導に寄与し、陰イオン濃度は電気伝導度に比例する。
【0007】
しかしながら、サプレッサーイオン(即ち、ヒドロニウムイオン又は水酸化物イオン)を連続的に補給しなければならず、サプレッサーは交換又は再生される必要がある。再生又は交換に加えて、膜型イオンサプレッサーではピークが広がること、膜が詰まってしまうこと、樹脂型イオンサプレッサーでは洗浄が必要なこと等が問題となる。
【0008】
このような問題を解決するために、セル内にイオン交換樹脂を充填した一体化されたサプレッサー及び検出器が報告されている(例えば、特許文献1参照)。しかしながら、例えば溶離液がNaOHの時、セル内に充填された陽イオン交換樹脂(対イオンはOH型)にはNaが吸着し、OHが溶出する。そのため、カチオン交換樹脂の対イオンがすべてNaに変換してしまうとサプレッサーの効果が無くなるため再生電極を用いてセル内のカチオン交換樹脂の対イオンをOHに戻すことが必要になる。このような再生電極は検出装置を複雑にし、取り扱いが煩雑になる。
【0009】
一方、分離カラム、移動相及び検出器を適切に選択することにより、サプレッサーを設けることなく分析ができるようにしたノンサプレッサー方式のイオンクロマトグラフィーがある。ノンサプレッサー方式のイオンクロマトグラフィーは、装置の構成が簡単であり、取り扱いが容易であることから野外測定用の連続測定装置に使用されるなど、応用範囲が拡大しつつあるが、ベースの溶離液の電気伝導度が大きいと、ベースラインのノイズも大きくなり、感度が悪くなるので、感度及び安定度の高い電気伝導度測定器の開発が望まれている。
【0010】
【特許文献1】
特表2002−513912号公報
【0011】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、従来のサプレッサーを用いることによるピークの広がりがなく、再生機構等の複雑な装置や煩雑な操作を必要としないノンサプレッサー方式の高感度イオンクロマトシステムを提供することを目的とする。
【0012】
【課題を解決するための手段】
上記課題に鑑みて、本発明者等は鋭意研究を行った結果、新規な電気伝導度検出器を用いることによって、イオンサプレッサー方式とは全く異なる方法により極めて高感度に、且つ簡便に分析物イオンを検出できることを見出して本発明を完成した。
【0013】
すなわち、本発明の第1の視点において、少なくとも2種類の分析物イオンを、イオン交換カラムに導入する工程と、前記イオン交換カラムに溶離液を流して前記分析物イオンを分離して溶出する工程と、前記溶出液を、互いに離間して対向配置されてなる少なくとも2つの電極間に前記分析物イオンと反対の表面電荷を有する固定相が介挿されてなる電気伝導度検出器に導入して前記2つの電極間の電流を測定する工程と、を含むイオンクロマトグラフィーによる分析物イオンを検出する方法が提供される。
【0014】
本発明の好ましい実施形態において、前記固定相は前記2つの電極間に充填されるか、又は前記2つの電極表面の少なくとも一部を被覆する陽イオン交換体又は陰イオン交換体である。また、本発明の1つの実施形態において、前記固定相は、前記分析物イオン及び溶離液中の電解質イオンと相互作用(接触)するとき前記溶離液中の電解質イオンに対する前記分析物イオンの相対的移動度を向上せしめることにより、前記電極間を流れる分析物イオンの検出感度を改善するイオン交換体である。本実施形態においては前記溶出液が弱電解質溶液の場合、前記固定相が強塩基性陰イオン交換樹脂であることが好ましい。また、他の1つの実施形態において、前記固定相は前記分析物イオンと接触するとき前記電極間の電気伝導を抑制するイオン交換体である。本実施形態においては、前記固定相がラテックス型イオン交換樹脂、コーティング型イオン交換樹脂、又はリン酸型イオン交換樹脂であることが好ましい。
【0015】
本発明の別の視点において、液体中の分析物イオンを検出する電気伝導度検出器であって、互いに離間して対向配置されてなる少なくとも2つの電極と、前記2つの電極間の電流を測定する手段と、及び前記2つの電極間に介挿され、前記2つの電極間を流れる分析物イオンと反対の表面電荷を有する固定相と、を含むことを特徴とする電気伝導度検出器が提供される。本発明の好ましい実施形態において、前記固定相は、前記2つの電極間に充填されるか、又は前記2つの電極表面の少なくとも一部を被覆される陽イオン交換体又は陰イオン交換体である。
【0016】
好ましい実施形態において、本発明の電気伝導度検出器のセル内には種々の条件に適した表面電荷を有する固定相が介挿される。例えば、前記分析物イオンが陰イオンの場合に、前記固定相は四級アンモニウム塩等の塩基性陰イオン交換樹脂、ラテックス型陰イオン交換樹脂、又はコーティング型陰イオン交換樹脂(いずれも分析物イオンとは反対の電荷を有する)である。また、他の実施形態において、例えば、前記分析物イオンが陽イオンの場合に、前記固定相が酸性陽イオン交換樹脂、リン酸基を結合してなる陽イオン交換樹脂、ラテックス型陽イオン交換樹脂、又はコーティング型陽イオン交換樹脂である。
【0017】
本発明のさらに別の視点において、分析物イオンを含むサンプルを溶離液で溶出して分析物イオンを分離するイオン交換カラムと、互いに離間して対向配置されてなる少なくとも2つの電極と、前記2つの電極間の電流を測定する手段と、及び前記2つの電極間に介挿され、前記2つの電極間を流れる分析物イオンと反対の表面電荷を有する固定相とを備えることを特徴とする、一体化されたイオン交換カラム及び検出器が提供される。
【0018】
【発明の実施の形態】
本発明のイオンクロマトシステムの好ましい実施形態を図1を参照して説明する。本形態のイオンクロマトシステムは、移動相である溶離液10と、溶離液をカラムへ送液するためのポンプ11と、サンプルを導入するためのインジェクションバルブ12と、分離カラム13と、電気伝導度検出器14と、電気伝導度検出器に連結された測定装置15(データプロセッサ)とからなる。溶離液10はポンプ11に入る前にデガッサー16で脱気処理されることが好ましい。ポンプ11、インジェクションバルブ12、デガッサー16、および分離カラム13は、当業者に公知の多くの機種から適宜選択することができる。例えば、好ましいポンプとしては、脈動が極めて小さく、かつ定流量性を有するポンプであればよく、例えば東ソー株式会社製マルチポンプCCPM−IIやデュアルポンDP−8020等が挙げられる。分離カラムとしては、種々のイオン交換体が充填されたカラムが用いられる。イオン交換体の構造面からは表層被覆型、表層薄膜型、全多孔微粒子型があり、基材面からはポリスチレン系、ポリアクリレート系及びシリカ系がある。またカチオン交換体は表面にスルホン酸基を、アニオン交換体は表層にアミノ基を保有している。具体例としては、シリカ母材に陽イオン交換基を導入した充填材(昭和電工社製Shodex YF−421等)、ポリマー母材に陰イオン又は陽イオン交換基を導入した充填剤(東ソー社製TSKgel PW又はPWxl)などが挙げられる。インジェクションバルブとしては、レオダイン7725注入弁等が挙げられる。
【0019】
本発明において、電気伝導度検出器14は分離カラム13から溶出される溶出液の流路に配置される。図3は本発明の1つの実施形態に係る電気伝導度検出器の測定原理を模式的に表したものである。この電気伝導度検出器は、少なくとも2つの電極31aと31b、固定相32、交流電圧源33、抵抗34及び電流計35を含む。固定相32は電極間に充填されていても良いし、あるいは、電極表面の一部又は全部を被覆するように配置される。上記2つの電極は、炭素、白金、チタン、ステンレス鋼又は銅などあらゆる導電性の非腐食性材料を用いることができ、好ましくは、チタンである。また、交流電圧源33は直流電圧源であってもよい。分離カラム13から溶出された溶出液は、この電極間に配置された固定相32の隙間、又は表面と接触して流れる。この溶出液には、例えば、分析物イオンとしての塩素イオンCl、その対イオンとしてのナトリウムイオンNa、及び溶離液中の電解質イオンが含まれる。
【0020】
上記2つの電極31aと31bの間を流れる溶出液の電気伝導度は、溶出液中の陰イオンと陽イオンに基づく性質であり、電極間の電流を測定することにより検出できる。電気伝導度は、また導電率ともよばれ、単位はS/cmである。Sはジーメンスとよばれ、抵抗の逆数(Ω−1)である。イオンが運ぶ全電気量のうち特定のイオンが運ぶ割合を輸率という。また、イオンの移動度とは、単位電界(1V/cm)をかけた時のイオンの移動速度(cm/秒)をいい、単位はcm/V・秒で表される。電極間のイオンの移動度は他のイオンや固定相との相互作用によって影響を受け、電気伝導度の検出に大きな影響を与えると考えられる。
【0021】
固定相32として、例えば、イオン交換体が挙げられる。イオン交換体とは、イオン交換現象を示す物質の総称であって、代表的なものには、イオン交換樹脂、イオン交換膜、イオン交換セルロース等がある。その他、陽イオン交換を行うものに沸石類、酸性白土、泥炭、亜炭などの天然物や、合成ゼオライト、パームチット、タングステン酸ジルコニウムなどがあり、陰イオン交換を行うものに塩基性のドロマイト、水和酸化鉄や水和酸化ジルコニウムなどのゲルがある。本実施形態において、陰イオンを分析する場合は、電気伝導度検出器の2つの電極(31aと31b)間に介挿される固定相32として陰イオン交換体が使用される。好ましい陰イオン交換体は、強塩基性陰イオン交換樹脂であり、例えば、四級アンモニウム基などが挙げられる。
【0022】
本発明の1つ実施形態において、陰イオンを分析する場合は、上記固定相として陰イオン交換体が使用される。イオンクロマトグラフィーの溶離液条件によって好ましい陰イオン交換体を選択することができる。例えば、ホウ酸緩衝液、又は炭酸緩衝液等の弱電解質溶離液(弱アルカリ性溶離液又は低伝導度溶媒)を用いる場合は四級アンモニウム基のような強塩基性陰イオン交換樹脂である。すなわち、本実施形態では、溶離液中の分析物イオンと固定相(例えばイオン交換樹脂など)との間のイオン間の静電相互作用により分析物イオンの移動度が大きくなり、一方、溶離液中の電解質イオンは固定相表面との静電相互作用によって解離が抑制され、その結果電極間で分析物イオンと電解質イオン(溶離液成分)との伝導度差(輸率差)が増加してS/N比が向上すると考えられる。一方、水酸化ナトリウム等の強電解質溶離液(高伝導度溶媒)を用いる場合は、固定相にラテックス型陰イオン交換樹脂を用いることによって溶出時間の遅い分析物イオン(硝酸イオン、リン酸イオン、硫酸イオン等)のS/N比を向上させ、約100倍の検出感度を改善することができる。本明細書において、「ラテックス型陰イオン交換樹脂」とは、ラテックス微粒子の表面を種々の陰イオン基又は陽イオン基で被覆したイオン交換樹脂のことをいう。ここで、一般的にラテックスとは、水に分散しているコロイド微粒子のことをいい、天然にはゴムの木の樹液として知られている。合成ラテックスは、この樹液を合成で作ったものであり、平均粒子径約0.05〜1.0μmの合成高分子の微粒子を水に分散させたものである。一般的には乳化重合によって合成され、スチレン−ブタジエン共重合体(SBR)やアクリロニトリル−ブタジエン共重合体(NBR)等の種々の合成ラテックスがある。このようなラテックス微粒子をクロマトグラフィー用担体として応用することができ、例えば、スチレンとジビニルベンゼンとの共重合物を芯に持ち、グリシジルメタクリレート(GMA)で表面を覆われたラテックス微粒子は表面のエポキシ基を介して種々のイオン交換基を結合させることができる。また、粒径10〜25μmのエチレンビニル・ジビニルベンゼン共重合体の表面をスルホン酸基でコーティングして、スルホン酸基の周りに粒径数十から数百の四級アンモニウム塩基を有する微粒子を分散させた樹脂を用いることもできる。
【0023】
あるいは、母体となる樹脂表面上に共有結合以外の例えば、イオン結合、疎水結合、親水結合、又は配位結合などによって処理剤(modifier)をコーティングして得られるコーティング型イオン交換体を用いることもできる。例えば、母体樹脂としてODS樹脂を用い、この樹脂表面上に陽イオン性界面活性剤を分散させることで陽イオン界面活性剤コーティングイオン交換樹脂が得られる。従って、本発明の方法では、溶離液成分によってセル内に充填する固定相の種類を選択し、それぞれの測定条件に合わせて最適化することができる。
【0024】
本発明の他の実施形態において、陽イオンを分析する場合は、上記固定相として陽イオン交換体が使用される。例えば、硝酸等の溶離液を用いた場合の好ましい陽イオン交換体としては、リン酸基を結合してなるイオン交換樹脂である。本実施形態における電気伝導度検出器を用いた場合には、特に2価の分析物イオンのS/N比を改善することができ、電極間に前記イオン交換樹脂を充填していない場合と比較して10倍以上の感度を得ることができる。本実施形態においては、分析物イオンがセル内に流れ込むと、溶離液成分であるプロトンHと分析物イオン(陽イオン)の移動度の差により電気伝導度はマイナス方向に大きく現れることから、分析物イオンが固定相表面と接触するとき、固定相表面の相転移が起こり、例えば、Ca2+がイオン交換樹脂と吸着(相互作用)して電極間の電気伝導度を抑制する(溶離液中で導電性を示していたイオン交換樹脂が絶縁性を示すようになる)ことにより、電気伝導度が減少する方向に大きく反応したのではないかと考えられる。
【0025】
本発明に用いるイオン交換樹脂は、高イオン交換容量を有することが好ましい。このイオン交換容量とは、ある条件におけるイオン交換樹脂の交換しうるイオンの量をいい、例えば、ミリ当量(meq)/g−乾燥重量、又はミリ当量(meq)/ml−膨潤体積などで表される。好ましいイオン交換容量としては0.1〜1.0meq/gである。ここで、イオン交換容量は、イオン交換樹脂の表面電荷の密度とも関連すると考えられる。即ち、イオン交換体の表面電荷密度が大きいほど分析物イオンを効率的に測定することができる。
【0026】
本発明のイオンクロマトシステムは、陰イオン、及び陽イオンを含む分析物イオンを検出するのに使用することができる。水質の検査や食品等の分析において、フッ化物イオン(F)、塩化物イオン(Cl)、亜硝酸イオン(NO )、臭化物イオン(Br)、硝酸イオン(NO )、硫酸イオン(SO 2−)、リン酸イオン(PO 3−)の7種類のイオンの分析は重要であり、これらのイオンは「7種標準無機イオン」と言われている。陰イオン分析について、好ましい溶離液として、水酸化ナトリウム又は炭酸ナトリウム/重炭酸ナトリウムの水溶液が挙げられる。これらの溶離液は、溶出力があまり強くないため、比較的高濃度で使用しなければならず、サプレッサーが必要となる。水酸化ナトリウムは、分離用樹脂への親和力が小さいため弱く保持された陰イオンのみが溶離されるにとどまり、特に硫酸イオン(SO 2−)やリン酸イオン(PO 3−)などの多価イオンの検出感度が低いという問題があった。本発明の方法によれば、水酸化ナトリウムを溶離液として用いた場合でも、ノンサプレッサー方式で十分な感度が得られるばかりでなく、特に硫酸イオン(SO 2−)やリン酸イオン(PO 3−)などの多価イオンの検出感度が著しく向上するという作用を示す。
【0027】
陽イオンの分析については、1価陽イオン、2価陽イオン、金属イオンなどの分析にイオンクロマトグラフィーが用いられている。1価陽イオン分離用の溶離液としては、通常、希硝酸が使用される。アルカリ土類金属イオンなど2価陽イオンの分離には、フェニレンジアンモニウムクロライドを含む希硝酸溶液が溶離液として用いられる。この他、好ましい溶離液として、塩酸、メタンスルホン酸又は硫酸等の強酸を主成分とするものや、フタル酸、グルコン酸、安息香酸、馬尿酸、酒石酸、クエン酸等の有機酸を主成分とするものが用いられる。
【0028】
本発明の異なる実施形態において、図4に示される一体化されたイオン交換カラム及び検出器43を用いるイオンクロマトシステムが提供される。一体化されたイオン交換カラム及び検出器43は、通常のイオン交換カラムの内部又は端部に2つの電極(図示せず)を備える。従って、当該2つの電極間には分離カラムと同一のイオン交換樹脂が充填されていることが好ましい。この2つの電極間を流れる溶離液中の分析物イオンはイオン交換カラムによって分離されると同時に、又はその直後に配置された2つの電極によって検出される。
【0029】
【実施例】
本発明は以下の実施例において、より具体的に説明される。実施例では、種々の条件下におけるイオンクロマトグラフィーによる陰イオン及び陽イオンの分析結果を示す。
【0030】
(実施例1)セル内にイオン交換樹脂を充填した電気伝導度検出器を用いて、溶離液の流速を変化させた陰イオンクロマトグラフィー
図1に示した実施形態に従って、セル内にイオン交換樹脂を充填した電気伝導度検出器を用い、ポンプの流速を変化させて種々の流速で溶離液を流して陰イオンクロマトグラフィーを行った。分析カラムはTSKgelIC−anion−PWxl、4.6mmIDx3.5cm、ポンプは東ソー製DP−8020、インジェクターはレオダインバルブ(20μl)、検出器は日理工業株式会社製電気伝導度計の電極間に四級アンモニウム基を有するイオン交換樹脂TSKgelIC−anion−SW(約0.4meq/g)を充填したもの、データプロセッサーは横河3066ペンレコーダーを用いた。なお、対照実験としては、セル内にイオン交換樹脂を充填しない電気伝導度検出器を用いて同様の実験を行った。溶離液は6mM四ホウ酸アンモニウム、サンプルは陰イオン混合標準IV(関東化学株式会社製)を用いた。図5(a)〜(c)は電気伝導度検出器のセル内にイオン交換樹脂を充填しなかった場合のクロマトグラムである。ポンプの流速は(a)〜(c)の順にそれぞれ、0.8ml/分、0.4ml/分及び0.2ml/分である。検出セル条件は、印加電圧1V、周波数10kHz、測定温度30℃である。下記のピークがそれぞれ下記の陰イオンに相当する。1:フッ化物イオンF(5mg/l)、2:塩化物イオンCl(10mg/l)、3:亜硝酸イオンNO (15mg/l)、4:臭化物イオンBr(10mg/l)、5:硝酸イオンNO (30mg/l)、6:リン酸イオンPO 3−(30mg/l)、7:硫酸イオンSO 2−(40mg/l)。図5(a)〜(c)の結果より、溶離液の流速が遅くなるに従って、ピーク幅が広がり、特に溶出時間の遅いリン酸イオン6や硫酸イオン7等のピークの高さが減少する。
【0031】
これに対し、電気伝導度検出器のセル内にイオン交換樹脂を充填した場合のクロマトグラムを図6(a)〜(c)に示した。ポンプの流速は(a)〜(c)の順にそれぞれ、0.8ml/分、0.4ml/分及び0.2ml/分である。図6(a)〜(c)の結果より、セル内にイオン交換樹脂を充填することでサンプルの溶出時間を遅らせてもS/N比は減少せず、高感度検出が可能であることが分かる。これらの結果より、電気伝導度検出器のセル内にイオン交換樹脂を充填することで分析物イオンの拡散を抑制し、溶出時間が遅い分析物イオンを高感度に検出できることが分かった。
【0032】
(実施例2)溶離液に四ホウ酸アンモニウムを用いて、セル内に種々のイオン交換樹脂を充填した陰イオンクロマトグラフィー
実施例1と同様の装置を用いて、セル内に種々のイオン交換樹脂を充填した陰イオンクロマトグラフィーを行った。図7は対照実験としてセル内にイオン交換樹脂を充填していない場合(流速0.8ml/分、バックグラウンド675μS/cm)のクロマトグラムである。図8は電気伝導度検出器のセル内に四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−SW(約0.4meq/ml)を充填した場合(流速0.8ml/分、バックグラウンド495μS/cm)、図9は同様にTSKgelIC−anin−PWxl(約0.03meq/ml)を充填した場合(流速0.8ml/分、バックグラウンド295μS/cm)、図10は四級アルキルアミン、ラテックス粒子(140nm)であるダイオネクスAS12A(約0.013meq/ml)を充填した場合(流速0.8ml/分、バックグラウンド270μS/cm)、図11は四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−PWxl120DM(約0.06meq/ml)を充填した場合(流速0.8ml/分、バックグラウンド295μS/cm)、及び図12は三級アミン基を有するTSKgelDEAE−AW03−02−13−1(約0.1meq/ml)を充填した場合(流速0.4ml/分、バックグラウンド283μS/cm)のクロマトグラムである。溶離液は6mM四ホウ酸アンモニウム、サンプルは陰イオン混合標準IV(関東化学株式会社製)を用いた。検出セル条件は、印加電圧1V、周波数1kHz、温度30℃である。これらの結果より、強塩基性イオン交換樹脂である四級アンモニウム基を結合したイオン交換樹脂を用いた場合に、イオン交換容量が大きくなるに従って電気伝導度ピークが大きくなり、S/N比が向上することが分かる。三級アミン基のような弱塩基性イオン交換樹脂を用いた場合は感度の向上は認められなかった。図13は、セル内に充填したイオン交換樹脂の交換容量と電気伝導度で検出したピーク高さの増加量との関係をプロットした結果である。セル内に充填したイオン交換樹脂は、それぞれ、TSKgelIC−anion−SW(約0.4meq/g)、TSKgelIC−anion−PWxl120DM(約0.06meq/ml)、及びTSKgelIC−anion−PWxl(約0.03meq/ml)を用いた。また、分析物イオンは、◆はCl、■はNO 、▲はBr、×はNO 、*はPO 3−、及び●はSO 2−である。図13に示した結果より、分析物イオンの種類によってピーク高さの増加する割合は異なるが、交換容量の大きいイオン交換樹脂を用いた場合のほうがピーク高さの増加は大きいことが分かる。
【0033】
一方、図10に示したように、電気伝導度検出器のセル内にラテックス型陰イオン交換樹脂を用いた場合は、溶出時間の遅い分析物イオン(硝酸、リン酸、硫酸イオン)のピークの現れる方向(プラスとマイナス)が逆転し、さらにS/N比が改善されることが分かった。これは、セル内にラテックス型陰イオン交換樹脂を充填し、各分析物イオンがセル内に流れ込むと樹脂表面での相転移が起こり、表面の状態が変化したために起こったのではないかと考えられる。例えば、硫酸イオンがラテックス型陰イオン交換樹脂に吸着することで、今まで溶液中で導電性を示した樹脂が絶縁性を示すようになったのである。
【0034】
(実施例3)溶離液に水酸化ナトリウムを用いて、セル内に種々のイオン交換樹脂を充填した陰イオンクロマトグラフィー
溶離液に5mM水酸化ナトリウムを用いた以外は実施例2と同様の方法により、セル内に種々のイオン交換樹脂を充填した電気伝導度検出器を用いて陰イオンクロマトグラフィーを行った。溶離液の流速は0.8ml/分、検出セル条件は、印加電圧1V、周波数1kHz、温度30℃である。図14は対照実験としてセル内に樹脂を充填していない場合(バックグラウンド800μS/cm)のクロマトグラムである。図15は電気伝導度検出器のセル内に四級アルキルアミン、ラテックス粒子(140nm)であるダイオネクスAS12A(約0.013meq/ml)を充填した場合(バックグラウンド759μS/cm)、及び図16は四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−SW(約0.4meq/ml)を充填した場合(バックグラウンド513μS/cm)のクロマトグラムである。これらの結果より、セル内に充填するイオン交換樹脂の種類によって、溶離液に四ホウ酸アンモニウムを用いた場合とは異なった挙動が現れるが、何れの場合もピークはマイナス方向(伝導度が減少する方向)に現れ、ラテックス型陰イオン交換樹脂をセル内に充填すると、溶出時間の遅い分析物イオン(多価イオン)のS/N比が改善できることが分かる。図14と図15を比較すると明らかなように、溶出時間の遅いリン酸イオンや硫酸イオンのピークは図14では非常に小さいが、図15では非常に大きくなり、特に硫酸イオンのピークは100倍以上になることが分かる。溶離液に5mM水酸化ナトリウムを用いた場合には、四級アンモニウム基を結合している陰イオン交換樹脂を充填しても感度の向上は認められなかった。これは、樹脂表面での静電吸着により各分析物イオンの移動度は増加しているが、電極の近傍における樹脂表面の静電反発による溶離液中に含まれている硝酸イオンのイオン選択バリアーが不完全のために、ピークがマイナス方向に現れ、S/N比が減少したのではないかと考えられる。
【0035】
(実施例4)セル内に種々のイオン交換樹脂を充填した陽イオンクロマトグラフィー
図1に示した実施形態に従って、セル内に種々のイオン交換樹脂を充填した電気伝導度検出器を用い陽イオンクロマトグラフィーを行った。分析カラムはTSKgelSuperIC−Cation、4.6mmIDx15cm、溶離液は2mM硝酸で流速0.8ml/分、サンプルは陽イオン混合標準II(関東化学株式会社製)を用いた。その他の条件は実施例1と同様である。図17は対照としてセル内に樹脂を充填していない場合(バックグラウンド690μS/cm)のクロマトグラムである。図18は電気伝導度検出器のセル内にカルボキシル基及びリン酸基を有するダイオネクスCS12A(約0.7meq/ml)を充填した場合(バックグラウンド650μS/cm)、図19は四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−SW(約0.4meq/ml)を充填した場合(バックグラウンド920μS/cm)、及び図20はダイオネクスAS12A(約0.013meq/ml)を充填した場合(バックグラウンド280μS/cm)のクロマトグラムである。下記のピークがそれぞれ下記の陽イオンに相当する。1:リチウムイオンLi(0.5mg/l)、2:ナトリウムイオンNa(2mg/l)、3:アンモニウムイオンNH (2mg/l)、4:カリウムイオンK(5mg/l)、5:マグネシウムイオンMg2+(5mg/l)、6:カルシウムイオンCa2+(5mg/l)である。これらの結果より、四級アンモニウム基を結合したイオン交換樹脂をセル内に充填してもS/N比を改善することはできないが、リン酸基を結合しているイオン交換樹脂をセル内に充填すると、2価の分析物イオンのS/N比を改善することができ高感度検出できる(図18参照)。また、この効果はセル内にイオン交換樹脂を充填していないときに比べてピークの高さが約10倍に上昇していることが分かる。
【0036】
(実施例5)セル印加周波数の変化とピークの高さ
図1に示した実施形態に従って、電気伝導度検出器のセル内にイオン交換樹脂を充填した場合と、充填しない場合とで陰イオンクロマトグラフィーを行い、印加電圧の周波数を変化させたときの関係を調べた。分析カラムはTSKgelIC−anion−PWxl、4.6mmIDx3.5cm、セル内に充填するイオン交換樹脂はTSKgelIC−anion−SW(約0.4meq/g)、溶離液は6mM四ホウ酸アンモニウムで流速0.8ml/分、その他の条件は実施例1と同じである。図21(a)及び(b)にその結果を示した。その結果、セル印加周波数変化率に応じて同じ割合でピーク高さが変動しており、1〜10kHzの範囲内ではセル内にイオン交換樹脂を充填することにより、特定周波数での各イオン成分の特異性は認められなかった。
【0037】
【発明の効果】
本発明の電気伝導度検出器は、例えば、イオン交換樹脂のようなイオン交換体からなる固定相を2つの電極間に充填するだけという極めて簡便な方法により、当該固定相と逆の電荷を有する分析物イオンを高感度に測定することができる。従来のサプレッサー方式又はノンサプレッサー方式の何れの方式に用いた場合にも測定感度を著しく向上させるが、特にノンサプレッサー方式に用いた場合には、サプレッサーカラムの再生やサプレッサーチューブの再生剤などを用いる必要が無く、極めて簡便な装置によって陰イオン及び陽イオンの何れの分析物イオンも効率よく検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の1つの実施形態に係るイオンクロマトシステムの概略図である。
【図2】従来例に係る電気伝導度検出器の断面図である。
【図3】本発明の1つの実施形態に係る電気伝導度検出器を示す模式図である。
【図4】本発明の1つの実施形態に係る一体化されたイオン交換カラム及び検出器を用いるイオンクロマトシステムの概略図である。
【図5】セル内にイオン交換樹脂を充填せずにポンプの流速を変化させたときの陰イオンクロマトグラムである。
【図6】セル内にイオン交換樹脂を充填し、ポンプの流速を変化させたときの陰イオンクロマトグラムである。
【図7】セル内にイオン交換樹脂を充填せずに行った陰イオンクロマトグラムである。
【図8】四ホウ酸アンモニウムを溶離液とし、セル内に四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−SW(約0.4meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陰イオンクロマトグラムである。
【図9】四ホウ酸アンモニウムを溶離液とし、セル内に四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−PWxl(約0.03meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陰イオンクロマトグラムである。
【図10】四ホウ酸アンモニウムを溶離液とし、セル内に四級アルキルアミン、ラテックス粒子(140nm)であるダイオネクスAS12A(約0.013meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陰イオンクロマトグラムである。
【図11】四ホウ酸アンモニウムを溶離液とし、セル内に四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−PWxl120DM(約0.06meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陰イオンクロマトグラムである。
【図12】四ホウ酸アンモニウムを溶離液とし、セル内に三級アミン基を有するTSKgelDEAE−AW03−02−13−1(約0.1meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陰イオンクロマトグラムである。
【図13】陰イオンクロマトグラフィーにおいて、セル内に充填するイオン交換樹脂の交換容量の増加に伴うピーク高さの変化を示したグラフである。
【図14】水酸化ナトリウムを溶離液とし、セル内にイオン交換樹脂を充填せずに行った陰イオンクロマトグラムである。
【図15】水酸化ナトリウムを溶離液とし、セル内に四級アルキルアミン、ラテックス粒子(140nm)であるダイオネクスAS12A(約0.013meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陰イオンクロマトグラムである。
【図16】水酸化ナトリウムを溶離液とし、セル内に四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−SW(約0.4meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陰イオンクロマトグラムである。
【図17】セル内にイオン交換樹脂を充填せずに行った陽イオンクロマトグラムである。
【図18】セル内にカルボキシル基及びリン酸基を有するダイオネクスCS12A(約0.7meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陽イオンクロマトグラムである。
【図19】セル内に四級アンモニウム基を有するTSKgelIC−anin−SW(約0.4meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陽イオンクロマトグラムである。
【図20】セル内にダイオネクスAS12A(約0.013meq/ml)イオン交換樹脂を充填して行った陽イオンクロマトグラムである。
【図21】電気伝導度検出器に印加した電圧の周波数とピークの高さの関係を表したグラフである。
【符号の説明】
10、40 溶離液
11、41 ポンプ
12、42 インジェクションバルブ
13 分離カラム
14 電気伝導度検出器
15、45 データプロセッサ
16、46 デガッサー
17、47 温調器
20a、20b 電圧印加電極
21a、21b 測定電極
22 ガード電極
23 交流電圧源
24、34 抵抗
25、35 電流計
31a,31b 電極
32 固定相
33 交流電圧源
43 一体化されたイオン交換カラム及び検出器
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to the field of separation of ions by liquid chromatography and subsequent detection of ions, ie ion chromatography. In particular, the present invention relates to an ion chromatography system that does not require a complicated operation and enables high-sensitivity detection by using a novel conductivity detector for ion chromatography.
[0002]
[Prior art]
In ion chromatography, the sample containing analyte ions is injected into the column while the eluent is sent to the ion exchange column, and the ion species eluted from the column with a difference in retention time and the amount thereof are detected by an electrical conductivity detector, etc. This ion chromatography has a “suppressor method” that uses a suppressor and a “non-suppressor method” that does not use a suppressor.
[0003]
The suppressor method includes two ion exchange columns in series, followed by a flow-through conductivity detector for detecting sample ions. The first column, referred to as the analytical column or separation column, separates the analyte ions in the sample by eluting with the eluent through the sample. Analyte ions flow through the analytical column with an eluent containing electrolyte. In general, dilute acid or alkaline solutions prepared with deionized water are used as eluents. The separated analyte ions and eluent are flowed from the analytical column to the next column called a suppressor. The suppressor reduces the background conductivity of the eluent by preserving the electrolyte of the eluent, while the analyte ion to be detected has a high conductivity component (conducting acid in anion analysis, or in cation analysis). Is replaced by a conductive base). In this way, the S / N ratio is improved to increase the sensitivity of the analyte ions by the detector.
[0004]
Conventionally, as an example of an electrical conductivity detector used in such an ion chromatographic system, there is a pentapolar electrical conductivity detector as shown in FIG. The pentode electrode is composed of five ring electrodes including two voltage application electrodes 20 a and 20 b, two measurement electrodes 21 a and 21 b, and one guard electrode 22. The applied voltage is controlled so that the voltage applied to the resistance R of the substance to be measured between the measurement electrodes is always constant to reduce the influence of the polarization phenomenon on the electrode surface and the noise caused by the pump pulsation.
[0005]
For example, in the case of anion analysis, a mixed solution of sodium carbonate and sodium bicarbonate, borate buffer, sodium hydroxide aqueous solution, potassium hydroxide aqueous solution, etc. are flowed as the eluent, and the analyte ions are separated by a separation column. The ions are detected by an electrical conductivity detector through a suppressor. The electrical conductivity measured by the detector is grasped as a signal in which the contribution of the ion species in the sample is superimposed with the electrical conductivity of the eluent itself as the background. For example Na2CO3) Is converted to an acid or the like having a lower degree of dissociation (eg, carbonic acid), thereby reducing the background electrical conductivity and improving the measurement sensitivity of the signal due to the ionic species in the sample.
[0006]
Such a suppressor may be an ion exchange membrane in addition to the ion exchange resin. As an ion exchange membrane type suppressor, for example, in the case of anion analysis, a tube made of a sulfonic acid type cation exchange membrane is used. When sodium carbonate, the eluent, flows through this tube, sodium ions are cations, so they pass through the cation exchange membrane, while the protons in the sulfuric acid removal solution flowing outside the tube still Permeates the cation exchange membrane and enters the eluent, and then carbonic acid H2CO3Is formed in the tube. Since carbonic acid is a weak acid and dissociation hardly proceeds, the electric conductivity of the eluent decreases. On the other hand, the anion in the sample is repelled by the sulfonic acid groups present at a high concentration on the exchange membrane and cannot permeate the membrane, so it remains in the eluent and contributes to electrical conduction. Proportional to degrees.
[0007]
However, suppressor ions (ie, hydronium ions or hydroxide ions) must be continuously replenished and the suppressor needs to be replaced or regenerated. In addition to regeneration or replacement, the membrane-type ion suppressor has problems such as a broad peak, clogging of the membrane, and a resin-type ion suppressor that requires cleaning.
[0008]
In order to solve such a problem, an integrated suppressor and detector in which an ion exchange resin is filled in a cell have been reported (for example, see Patent Document 1). However, for example, when the eluent is NaOH, the cation exchange resin filled in the cell (counter ion is OHType) Na+Adsorbs and OHElutes. Therefore, the counter ion of the cation exchange resin is all Na+Since the effect of the suppressor is lost when it is converted to OH, the counter ion of the cation exchange resin in the cell is replaced with OH using the regenerative electrode.It will be necessary to return to Such a reproduction electrode complicates the detection device and makes it difficult to handle.
[0009]
On the other hand, there is a non-suppressor type ion chromatography in which analysis can be performed without providing a suppressor by appropriately selecting a separation column, a mobile phase, and a detector. Non-suppressor type ion chromatography has a simple configuration and is easy to handle, so its application range is expanding, such as being used in continuous measurement equipment for field measurements. If the electrical conductivity of the battery is large, the noise of the baseline also becomes large and the sensitivity becomes poor. Therefore, development of an electrical conductivity measuring instrument having high sensitivity and stability is desired.
[0010]
[Patent Document 1]
JP-T-2002-513912
[0011]
[Problems to be solved by the invention]
An object of the present invention is to provide a non-suppressor type high-sensitivity ion chromatographic system that does not have a peak spread due to the use of a conventional suppressor and does not require a complicated device such as a regeneration mechanism or a complicated operation.
[0012]
[Means for Solving the Problems]
In view of the above problems, the present inventors have conducted intensive research, and as a result, by using a novel electrical conductivity detector, analyte ions can be easily detected with extremely high sensitivity by a method completely different from the ion suppressor method. The present invention has been completed.
[0013]
That is, in the first aspect of the present invention, a step of introducing at least two types of analyte ions into an ion exchange column, and a step of separating and eluting the analyte ions by flowing an eluent through the ion exchange column. And introducing the eluate into an electrical conductivity detector in which a stationary phase having a surface charge opposite to that of the analyte ions is interposed between at least two electrodes arranged opposite to each other. A method of detecting analyte ions by ion chromatography comprising measuring a current between the two electrodes.
[0014]
In a preferred embodiment of the present invention, the stationary phase is a cation exchanger or anion exchanger filled between the two electrodes or covering at least a part of the surface of the two electrodes. Also, in one embodiment of the present invention, the stationary phase interacts (contacts) with the analyte ions and electrolyte ions in the eluent, and the analyte ions are relative to the electrolyte ions in the eluent. It is an ion exchanger that improves the detection sensitivity of analyte ions flowing between the electrodes by improving mobility. In the present embodiment, when the eluate is a weak electrolyte solution, the stationary phase is preferably a strongly basic anion exchange resin. In another embodiment, the stationary phase is an ion exchanger that suppresses electrical conduction between the electrodes when in contact with the analyte ions. In this embodiment, the stationary phase is preferably a latex ion exchange resin, a coating ion exchange resin, or a phosphate ion exchange resin.
[0015]
In another aspect of the present invention, an electrical conductivity detector for detecting analyte ions in a liquid, wherein at least two electrodes are arranged opposite to each other, and a current between the two electrodes is measured. And a stationary phase interposed between the two electrodes and having a surface charge opposite to the analyte ions flowing between the two electrodes. Is done. In a preferred embodiment of the present invention, the stationary phase is a cation exchanger or anion exchanger filled between the two electrodes or coated on at least a part of the surface of the two electrodes.
[0016]
In a preferred embodiment, a stationary phase having a surface charge suitable for various conditions is inserted in the cell of the conductivity detector of the present invention. For example, when the analyte ion is an anion, the stationary phase is a basic anion exchange resin such as a quaternary ammonium salt, a latex type anion exchange resin, or a coating type anion exchange resin (both are analyte ions). Have the opposite charge). In another embodiment, for example, when the analyte ion is a cation, the stationary phase is an acidic cation exchange resin, a cation exchange resin formed by binding a phosphate group, or a latex cation exchange resin. Or a coating type cation exchange resin.
[0017]
In still another aspect of the present invention, an ion exchange column that separates analyte ions by eluting a sample containing analyte ions with an eluent, at least two electrodes that are spaced apart from each other, and the 2 Means for measuring the current between two electrodes, and a stationary phase interposed between the two electrodes and having a surface charge opposite to the analyte ions flowing between the two electrodes, An integrated ion exchange column and detector are provided.
[0018]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
A preferred embodiment of the ion chromatography system of the present invention will be described with reference to FIG. The ion chromatography system of this embodiment includes an eluent 10 as a mobile phase, a pump 11 for feeding the eluent to a column, an injection valve 12 for introducing a sample, a separation column 13, and electric conductivity. It consists of a detector 14 and a measuring device 15 (data processor) connected to an electrical conductivity detector. The eluent 10 is preferably degassed by a degasser 16 before entering the pump 11. The pump 11, the injection valve 12, the degasser 16, and the separation column 13 can be appropriately selected from many models known to those skilled in the art. For example, a preferable pump may be a pump having extremely small pulsation and constant flow rate, and examples thereof include a multi-pump CCPM-II manufactured by Tosoh Corporation and a dual pump DP-8020. As the separation column, a column filled with various ion exchangers is used. From the structural aspect of the ion exchanger, there are a surface coating type, a surface thin film type, and an all porous fine particle type, and from the substrate surface, there are a polystyrene type, a polyacrylate type and a silica type. The cation exchanger has a sulfonic acid group on the surface, and the anion exchanger has an amino group on the surface. Specific examples include a filler in which a cation exchange group is introduced into a silica base material (such as Shodex YF-421 manufactured by Showa Denko), and a filler in which an anion or a cation exchange group is introduced into a polymer base material (manufactured by Tosoh Corporation). TSKgel PW or PWxl). Examples of the injection valve include a Leodyne 7725 injection valve.
[0019]
In the present invention, the electrical conductivity detector 14 is disposed in the flow path of the eluate eluted from the separation column 13. FIG. 3 schematically shows the measurement principle of the electrical conductivity detector according to one embodiment of the present invention. The electrical conductivity detector includes at least two electrodes 31a and 31b, a stationary phase 32, an AC voltage source 33, a resistor 34, and an ammeter 35. The stationary phase 32 may be filled between the electrodes, or is arranged so as to cover a part or all of the electrode surface. The two electrodes can use any conductive non-corrosive material such as carbon, platinum, titanium, stainless steel, or copper, and is preferably titanium. The AC voltage source 33 may be a DC voltage source. The eluate eluted from the separation column 13 flows in contact with the gap or surface of the stationary phase 32 disposed between the electrodes. This eluate contains, for example, chlorine ions Cl as analyte ions.Sodium ion Na as its counter ion+, And electrolyte ions in the eluent.
[0020]
The electric conductivity of the eluate flowing between the two electrodes 31a and 31b is based on the anion and cation in the eluate and can be detected by measuring the current between the electrodes. The electrical conductivity is also called conductivity, and its unit is S / cm. S is called Siemens, the reciprocal of resistance (Ω-1). The proportion of the total amount of electricity carried by an ion that is carried by a specific ion is called the transportation number. The ion mobility refers to the ion moving speed (cm / sec) when a unit electric field (1 V / cm) is applied, and the unit is cm.2It is expressed in / V · sec. It is considered that the mobility of ions between electrodes is influenced by the interaction with other ions and stationary phases, and greatly affects the detection of electrical conductivity.
[0021]
Examples of the stationary phase 32 include an ion exchanger. The ion exchanger is a general term for substances exhibiting an ion exchange phenomenon, and representative examples include an ion exchange resin, an ion exchange membrane, and an ion exchange cellulose. In addition, natural substances such as zeolites, acid clay, peat, lignite, synthetic zeolite, palm chit, zirconium tungstate, etc. are used for cation exchange, and basic dolomite, hydration is used for anion exchange. There are gels such as iron oxide and hydrated zirconium oxide. In this embodiment, when analyzing an anion, an anion exchanger is used as the stationary phase 32 inserted between the two electrodes (31a and 31b) of the electrical conductivity detector. A preferable anion exchanger is a strongly basic anion exchange resin, and examples thereof include a quaternary ammonium group.
[0022]
In one embodiment of the invention, when analyzing anions, an anion exchanger is used as the stationary phase. A preferred anion exchanger can be selected depending on the eluent conditions of ion chromatography. For example, when a weak electrolyte eluent (weak alkaline eluent or low conductivity solvent) such as borate buffer or carbonate buffer is used, it is a strongly basic anion exchange resin such as a quaternary ammonium group. That is, in the present embodiment, the mobility of analyte ions is increased by electrostatic interaction between ions in the eluent and analyte ions and a stationary phase (for example, ion exchange resin). Electrolyte ions inside are suppressed from dissociation by electrostatic interaction with the stationary phase surface, resulting in an increase in the conductivity difference (transport difference) between the analyte ion and the electrolyte ion (eluent component) between the electrodes. It is considered that the S / N ratio is improved. On the other hand, when using a strong electrolyte eluent (high conductivity solvent) such as sodium hydroxide, an analyte ion (nitrate ion, phosphate ion, The S / N ratio of sulfate ions, etc.) can be improved, and the detection sensitivity can be improved about 100 times. In this specification, “latex type anion exchange resin” refers to an ion exchange resin in which the surface of latex fine particles is coated with various anion groups or cation groups. Here, latex generally refers to colloidal fine particles dispersed in water, and is naturally known as rubber tree sap. Synthetic latex is produced by synthesizing this sap, and is obtained by dispersing fine particles of synthetic polymer having an average particle diameter of about 0.05 to 1.0 μm in water. Generally, it is synthesized by emulsion polymerization, and there are various synthetic latexes such as styrene-butadiene copolymer (SBR) and acrylonitrile-butadiene copolymer (NBR). Such latex fine particles can be applied as a carrier for chromatography. For example, latex fine particles having a copolymer of styrene and divinylbenzene as the core and covered with glycidyl methacrylate (GMA) are coated with epoxy on the surface. Various ion exchange groups can be attached through the group. In addition, the surface of an ethylene vinyl / divinylbenzene copolymer having a particle size of 10 to 25 μm is coated with a sulfonic acid group, and fine particles having a quaternary ammonium base having a particle size of several tens to several hundreds are dispersed around the sulfonic acid group. It is also possible to use a cured resin.
[0023]
Alternatively, it is also possible to use a coating type ion exchanger obtained by coating a treatment agent (modifier) on the surface of the base resin other than a covalent bond, for example, by an ionic bond, a hydrophobic bond, a hydrophilic bond, or a coordinate bond. it can. For example, an ODS resin is used as a base resin, and a cationic surfactant is dispersed on the resin surface to obtain a cationic surfactant-coated ion exchange resin. Therefore, in the method of the present invention, the type of stationary phase to be filled in the cell can be selected according to the eluent component, and can be optimized according to each measurement condition.
[0024]
In another embodiment of the present invention, when analyzing cations, a cation exchanger is used as the stationary phase. For example, a preferable cation exchanger when an eluent such as nitric acid is used is an ion exchange resin formed by bonding a phosphate group. When the electrical conductivity detector in the present embodiment is used, the S / N ratio of the divalent analyte ions can be particularly improved, compared with the case where the ion exchange resin is not filled between the electrodes. 10 times or more of sensitivity can be obtained. In this embodiment, when analyte ions flow into the cell, proton H, which is an eluent component, is used.+And the conductivity of the analyte ion (positive ion) increase in the negative direction. Therefore, when the analyte ion comes into contact with the stationary phase surface, a phase transition occurs on the stationary phase surface.2+Adsorbs (interacts) with the ion exchange resin to suppress the electrical conductivity between the electrodes (the ion exchange resin that showed conductivity in the eluent becomes insulating), thereby increasing the electrical conductivity. It seems that there was a big reaction in the direction of decreasing.
[0025]
The ion exchange resin used in the present invention preferably has a high ion exchange capacity. The ion exchange capacity refers to the amount of ions that can be exchanged by the ion exchange resin under a certain condition, and is expressed by, for example, milliequivalent (meq) / g-dry weight or milliequivalent (meq) / ml-swelled volume. Is done. A preferable ion exchange capacity is 0.1 to 1.0 meq / g. Here, the ion exchange capacity is considered to be related to the surface charge density of the ion exchange resin. That is, the larger the surface charge density of the ion exchanger, the more efficiently the analyte ions can be measured.
[0026]
The ion chromatography system of the present invention can be used to detect analyte ions, including anions and cations. In water quality inspection and food analysis, fluoride ions (F), Chloride ion (Cl), Nitrite ion (NO2 ), Bromide ions (Br), Nitrate ion (NO3 ), Sulfate ion (SO4 2-), Phosphate ion (PO4 3-The analysis of seven types of ions is important, and these ions are said to be “seven types of standard inorganic ions”. For anion analysis, preferred eluents include aqueous sodium hydroxide or sodium carbonate / sodium bicarbonate. Since these eluents do not have a strong dissolution power, they must be used at a relatively high concentration, and a suppressor is required. Since sodium hydroxide has a low affinity for the separation resin, only weakly held anions are eluted, especially sulfate ions (SO4 2-) And phosphate ions (PO4 3-) And the like. According to the method of the present invention, even when sodium hydroxide is used as an eluent, not only a sufficient sensitivity can be obtained by the non-suppressor method, but particularly sulfate ion (SO4 2-) And phosphate ions (PO4 3-) And the like.
[0027]
Regarding the analysis of cations, ion chromatography is used for the analysis of monovalent cations, divalent cations, metal ions, and the like. As the eluent for monovalent cation separation, dilute nitric acid is usually used. For separation of divalent cations such as alkaline earth metal ions, a dilute nitric acid solution containing phenylene diammonium chloride is used as an eluent. In addition, preferred eluents are mainly composed of strong acids such as hydrochloric acid, methanesulfonic acid or sulfuric acid, and organic acids such as phthalic acid, gluconic acid, benzoic acid, hippuric acid, tartaric acid and citric acid as the main component. What to do is used.
[0028]
In a different embodiment of the present invention, an ion chromatography system is provided that uses the integrated ion exchange column and detector 43 shown in FIG. The integrated ion exchange column and detector 43 includes two electrodes (not shown) inside or at the end of a normal ion exchange column. Therefore, it is preferable that the same ion exchange resin as the separation column is filled between the two electrodes. Analyte ions in the eluent flowing between the two electrodes are separated by an ion exchange column and detected by two electrodes placed immediately thereafter.
[0029]
【Example】
The invention is more specifically described in the following examples. In the Examples, analysis results of anions and cations by ion chromatography under various conditions are shown.
[0030]
(Example 1) Anion chromatography using an electric conductivity detector filled with an ion exchange resin in the cell and changing the flow rate of the eluent.
In accordance with the embodiment shown in FIG. 1, an anion chromatography was carried out using an electric conductivity detector filled with an ion exchange resin in the cell and changing the flow rate of the pump to flow the eluent at various flow rates. The analytical column is TSKgel IC-anion-PWxl, 4.6 mm ID × 3.5 cm, the pump is Tosoh DP-8020, the injector is a rheodyne valve (20 μl), and the detector is between the electrodes of an electric conductivity meter manufactured by Nichi Kogyo Co., Ltd. A Yokogawa 3066 pen recorder was used as the data processor, which was filled with an ion exchange resin TSKgel IC-anion-SW (about 0.4 meq / g) having a quaternary ammonium group. As a control experiment, a similar experiment was performed using an electric conductivity detector in which no ion exchange resin was filled in the cell. The eluent was 6 mM ammonium tetraborate, and the sample was an anion mixed standard IV (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.). FIGS. 5A to 5C are chromatograms when no ion exchange resin is filled in the cell of the electrical conductivity detector. The pump flow rates are 0.8 ml / min, 0.4 ml / min, and 0.2 ml / min, respectively, in the order of (a) to (c). The detection cell conditions are an applied voltage of 1 V, a frequency of 10 kHz, and a measurement temperature of 30 ° C. The following peaks correspond to the following anions, respectively. 1: Fluoride ion F(5 mg / l), 2: Chloride ion Cl(10 mg / l), 3: nitrite ion NO2 (15 mg / l), 4: bromide ion Br(10 mg / l), 5: nitrate ion NO3 (30 mg / l), 6: phosphate ion PO4 3-(30 mg / l), 7: sulfate ion SO4 2-(40 mg / l). From the results shown in FIGS. 5A to 5C, the peak width increases as the flow rate of the eluent decreases, and the height of peaks such as phosphate ions 6 and sulfate ions 7 whose elution time is slow decreases.
[0031]
On the other hand, FIGS. 6A to 6C show chromatograms when the ion exchange resin is filled in the cell of the electrical conductivity detector. The pump flow rates are 0.8 ml / min, 0.4 ml / min, and 0.2 ml / min, respectively, in the order of (a) to (c). From the results of FIGS. 6 (a) to 6 (c), the S / N ratio does not decrease even if the elution time of the sample is delayed by filling the cell with an ion exchange resin, and high sensitivity detection is possible. I understand. From these results, it was found that the analyte ion diffusion was suppressed by filling the cell of the electrical conductivity detector with the ion exchange resin, and the analyte ions having a slow elution time could be detected with high sensitivity.
[0032]
(Example 2) Anion chromatography using ammonium tetraborate as an eluent and filling various ion exchange resins in a cell
Using the same apparatus as in Example 1, anion chromatography was performed in which various ion exchange resins were filled in the cell. FIG. 7 is a chromatogram when the cell is not filled with an ion exchange resin as a control experiment (flow rate 0.8 ml / min, background 675 μS / cm). FIG. 8 shows a case where TSKgel IC-anin-SW (about 0.4 meq / ml) having a quaternary ammonium group is filled in the conductivity detector cell (flow rate 0.8 ml / min, background 495 μS / cm). FIG. 9 shows a case where TSKgel IC-anin-PWxl (about 0.03 meq / ml) is similarly filled (flow rate 0.8 ml / min, background 295 μS / cm). FIG. 10 shows quaternary alkylamine, latex particles (140 nm). Is loaded with Dionex AS12A (approximately 0.013 meq / ml) (flow rate 0.8 ml / min, background 270 μS / cm), FIG. 11 shows TSKgel IC-anin-PWxl120DM having quaternary ammonium groups (approximately 0.06 meq). / Ml) (flow rate 0.8ml / min, background FIG. 12 shows a case where TSKgelDEAE-AW03-02-13-1 having a tertiary amine group (about 0.1 meq / ml) is loaded (flow rate: 0.4 ml / min, background: 283 μS / cm). ). The eluent was 6 mM ammonium tetraborate, and the sample was an anion mixed standard IV (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.). The detection cell conditions are an applied voltage of 1 V, a frequency of 1 kHz, and a temperature of 30 ° C. From these results, when an ion exchange resin bonded with a quaternary ammonium group, which is a strongly basic ion exchange resin, is used, the conductivity peak increases as the ion exchange capacity increases, and the S / N ratio improves. I understand that When a weakly basic ion exchange resin such as a tertiary amine group was used, no improvement in sensitivity was observed. FIG. 13 is the result of plotting the relationship between the exchange capacity of the ion exchange resin filled in the cell and the amount of increase in peak height detected by electrical conductivity. The ion exchange resins filled in the cell were TSKgelIC-anion-SW (about 0.4 meq / g), TSKgelIC-anion-PWxl120DM (about 0.06 meq / ml), and TSKgelIC-anion-PWxl (about 0. 03 meq / ml) was used. Analyte ions are ◆ for Cl, ■ is NO2 , ▲ is Br, X is NO3 , * Is PO4 3-, And ● are SO4 2-It is. From the results shown in FIG. 13, it can be seen that although the rate of increase in peak height differs depending on the type of analyte ion, the increase in peak height is greater when an ion exchange resin having a large exchange capacity is used.
[0033]
On the other hand, as shown in FIG. 10, when latex type anion exchange resin is used in the cell of the conductivity detector, the peak of analyte ions (nitric acid, phosphoric acid, sulfate ion) having a long elution time is obtained. It was found that the direction of appearance (plus and minus) was reversed, and the S / N ratio was further improved. This is probably because the latex type anion exchange resin was filled in the cell and each analyte ion flowed into the cell caused a phase transition on the surface of the resin, which changed the surface state. . For example, when sulfate ions are adsorbed on a latex-type anion exchange resin, resins that have been electrically conductive until now have become insulating.
[0034]
(Example 3) Anion chromatography using sodium hydroxide as an eluent and filling various ion exchange resins in the cell
Anion chromatography was performed in the same manner as in Example 2 except that 5 mM sodium hydroxide was used as the eluent, using an electric conductivity detector filled with various ion exchange resins in the cell. The flow rate of the eluent is 0.8 ml / min, and the detection cell conditions are an applied voltage of 1 V, a frequency of 1 kHz, and a temperature of 30 ° C. FIG. 14 is a chromatogram when the cell is not filled with resin as a control experiment (background 800 μS / cm). FIG. 15 shows a case where quaternary alkylamine and latex particles (140 nm) Dionex AS12A (about 0.013 meq / ml) are filled in the cell of the conductivity detector (background 759 μS / cm), and FIG. It is a chromatogram when packed with TSKgel IC-anin-SW (about 0.4 meq / ml) having a quaternary ammonium group (background 513 μS / cm). From these results, depending on the type of ion exchange resin filled in the cell, different behavior appears when ammonium tetraborate is used as the eluent, but in either case the peak is in the negative direction (conductivity decreases). When the latex type anion exchange resin is filled in the cell, it can be seen that the S / N ratio of analyte ions (multivalent ions) having a slow elution time can be improved. As is clear from comparison between FIG. 14 and FIG. 15, the peaks of phosphate ions and sulfate ions with a slow elution time are very small in FIG. 14, but very large in FIG. It turns out that it is above. When 5 mM sodium hydroxide was used as the eluent, no improvement in sensitivity was observed even when an anion exchange resin bound with a quaternary ammonium group was filled. This is because the mobility of each analyte ion is increased by electrostatic adsorption on the resin surface, but the ion selective barrier of nitrate ions contained in the eluent due to electrostatic repulsion of the resin surface in the vicinity of the electrode. Is incomplete, the peak appears in the negative direction, and the S / N ratio is thought to have decreased.
[0035]
(Example 4) Cation chromatography packed with various ion exchange resins in a cell
According to the embodiment shown in FIG. 1, cation chromatography was performed using an electric conductivity detector in which various ion exchange resins were packed in the cell. The analytical column was TSKgelSuperIC-Cation, 4.6 mm ID × 15 cm, the eluent was 2 mM nitric acid, the flow rate was 0.8 ml / min, and the sample was a cation mixed standard II (manufactured by Kanto Chemical Co., Inc.). Other conditions are the same as in the first embodiment. FIG. 17 is a chromatogram when the cell is not filled with resin as a control (background 690 μS / cm). FIG. 18 shows a case where Dionex CS12A (about 0.7 meq / ml) having a carboxyl group and a phosphate group is filled in the cell of the conductivity detector (background 650 μS / cm), and FIG. 19 shows a quaternary ammonium group. When filled with TSKgel IC-anin-SW (about 0.4 meq / ml) (background 920 μS / cm) and FIG. 20 when filled with Dionex AS12A (about 0.013 meq / ml) (background 280 μS / cm) ). The following peaks correspond to the following cations, respectively. 1: Lithium ion Li+(0.5 mg / l), 2: sodium ion Na+(2 mg / l), 3: ammonium ion NH4 +(2 mg / l), 4: potassium ion K+(5 mg / l), 5: magnesium ion Mg2+(5 mg / l), 6: calcium ion Ca2+(5 mg / l). From these results, it is not possible to improve the S / N ratio by filling the cell with an ion exchange resin bonded with a quaternary ammonium group. However, an ion exchange resin bonded with a phosphoric acid group is placed in the cell. When filled, the S / N ratio of the divalent analyte ions can be improved and highly sensitive detection can be performed (see FIG. 18). In addition, this effect shows that the peak height is increased by about 10 times compared to when the cell is not filled with an ion exchange resin.
[0036]
(Example 5) Change in cell applied frequency and peak height
According to the embodiment shown in FIG. 1, the relationship between the case where the ion exchange resin is filled in the cell of the conductivity detector and the case where it is not filled is subjected to anion chromatography and the frequency of the applied voltage is changed. I investigated. The analytical column is TSKgelIC-anion-PWxl, 4.6 mm ID × 3.5 cm, the ion exchange resin packed in the cell is TSKgelIC-anion-SW (about 0.4 meq / g), the eluent is 6 mM ammonium tetraborate, and the flow rate is 0.00. The other conditions were the same as in Example 1 at 8 ml / min. The results are shown in FIGS. 21 (a) and (b). As a result, the peak height fluctuates at the same rate according to the cell application frequency change rate. By filling the cell with ion exchange resin within the range of 1 to 10 kHz, each ion component at a specific frequency is filled. Specificity was not observed.
[0037]
【The invention's effect】
The electrical conductivity detector of the present invention has a charge opposite to that of the stationary phase by a very simple method of filling a stationary phase made of an ion exchanger such as an ion exchange resin between two electrodes. Analyte ions can be measured with high sensitivity. The measurement sensitivity is remarkably improved when used in either the conventional suppressor method or the non-suppressor method, but especially when used in the non-suppressor method, the regeneration of the suppressor column or the suppressor tube is used. There is no need, and both anion ions and cation analyte ions can be efficiently detected by a very simple apparatus.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic diagram of an ion chromatography system according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a cross-sectional view of a conventional electrical conductivity detector.
FIG. 3 is a schematic diagram showing an electrical conductivity detector according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram of an ion chromatographic system using an integrated ion exchange column and detector according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is an anion chromatogram when the flow rate of the pump is changed without filling the cell with ion exchange resin.
FIG. 6 is an anion chromatogram when an ion exchange resin is filled in a cell and the flow rate of the pump is changed.
FIG. 7 is an anion chromatogram performed without filling the cell with an ion exchange resin.
FIG. 8 is an anion chromatogram obtained by filling TSKgel IC-anin-SW (about 0.4 meq / ml) ion exchange resin having quaternary ammonium groups in the cell with ammonium tetraborate as an eluent. .
FIG. 9 is an anion chromatogram obtained by filling TSKgelIC-anin-PWxl (about 0.03 meq / ml) ion exchange resin having quaternary ammonium groups in the cell with ammonium tetraborate as an eluent. .
FIG. 10 Anion chromatography carried out by using ammonium tetraborate as an eluent and filling the cell with a quaternary alkylamine and latex ion (140 nm) Dionex AS12A (about 0.013 meq / ml) ion exchange resin. Gram.
FIG. 11 is an anion chromatogram obtained by filling TSKgelIC-anin-PWxl120DM (about 0.06 meq / ml) ion exchange resin having ammonium quaternary borate as an eluent and having a quaternary ammonium group in a cell. .
FIG. 12 Anion obtained by filling TSKgelDEAE-AW03-02-13-1 (about 0.1 meq / ml) ion exchange resin having ammonium tetraborate as an eluent and having a tertiary amine group in the cell. It is a chromatogram.
FIG. 13 is a graph showing a change in peak height with an increase in exchange capacity of an ion exchange resin filled in a cell in anion chromatography.
FIG. 14 is an anion chromatogram obtained by using sodium hydroxide as an eluent and without filling an ion exchange resin in a cell.
FIG. 15 shows an anion chromatogram obtained by filling a cell with sodium ion as an eluent and IONEX AS12A (about 0.013 meq / ml) ion exchange resin as a quaternary alkylamine and latex particles (140 nm). It is.
16 is an anion chromatogram obtained by filling TSKgel IC-anin-SW (about 0.4 meq / ml) ion exchange resin having quaternary ammonium groups in a cell with sodium hydroxide as an eluent. FIG.
FIG. 17 is a cation chromatogram performed without filling the cell with an ion exchange resin.
FIG. 18 is a cation chromatogram obtained by filling Dionex CS12A (about 0.7 meq / ml) ion exchange resin having a carboxyl group and a phosphate group in a cell.
FIG. 19 is a cation chromatogram obtained by filling a cell with TSKgel IC-anin-SW (about 0.4 meq / ml) ion exchange resin having a quaternary ammonium group.
FIG. 20 is a cation chromatogram obtained by filling a cell with Dionex AS12A (about 0.013 meq / ml) ion exchange resin.
FIG. 21 is a graph showing the relationship between the frequency of the voltage applied to the electrical conductivity detector and the peak height.
[Explanation of symbols]
10, 40 Eluent
11, 41 Pump
12, 42 Injection valve
13 Separation column
14 Electrical conductivity detector
15, 45 Data processor
16, 46 Degasser
17, 47 Temperature controller
20a, 20b Voltage application electrode
21a, 21b Measuring electrode
22 Guard electrode
23 AC voltage source
24, 34 resistance
25, 35 Ammeter
31a, 31b electrode
32 Stationary phase
33 AC voltage source
43 Integrated ion exchange column and detector

Claims (11)

少なくとも2種類の分析物イオンを、イオン交換カラムに導入する工程と、
前記イオン交換カラムに溶離液を流して前記分析物イオンを分離して溶出する工程と、
前記溶出液を、互いに離間して対向配置されてなる少なくとも2つの電極間に前記分析物イオンと反対の表面電荷を有する固定相が介挿されてなる電気伝導度検出器に導入して前記2つの電極間の電流を測定する工程と、
を含むイオンクロマトグラフィーによる分析物イオンを検出する方法。
Introducing at least two types of analyte ions into an ion exchange column;
Flowing an eluent through the ion exchange column to separate and elute the analyte ions;
The eluate is introduced into an electric conductivity detector in which a stationary phase having a surface charge opposite to that of the analyte ions is interposed between at least two electrodes arranged opposite to each other at a distance from each other. Measuring the current between the two electrodes;
To detect analyte ions by ion chromatography.
前記固定相が、前記2つの電極間に充填されるか、又は前記2つの電極表面の少なくとも一部を被覆する陽イオン交換体又は陰イオン交換体であることを特徴とする請求項1に記載の方法。2. The cation exchanger or the anion exchanger according to claim 1, wherein the stationary phase is filled between the two electrodes, or is a cation exchanger or anion exchanger covering at least a part of the surface of the two electrodes. the method of. 前記固定相が、前記分析物イオン及び溶離液中の電解質イオンと相互作用するとき前記溶離液中の電解質イオンに対する前記分析物イオンの相対的移動度を向上せしめることにより、前記電極間を流れる分析物イオンの検出感度を改善するイオン交換体である請求項1又は2に記載の方法。Analysis that flows between the electrodes by improving the relative mobility of the analyte ions relative to the electrolyte ions in the eluent when the stationary phase interacts with the analyte ions and the electrolyte ions in the eluent. The method according to claim 1 or 2, which is an ion exchanger that improves detection sensitivity of product ions. 前記溶出液が弱電解質溶液の場合、前記固定相が強塩基性陰イオン交換樹脂である請求項3に記載の方法。The method according to claim 3, wherein when the eluate is a weak electrolyte solution, the stationary phase is a strongly basic anion exchange resin. 前記固定相が、前記分析物イオンと接触するとき前記電極間の電気伝導を抑制するイオン交換体である請求項1又は2に記載の方法。The method of claim 1 or 2, wherein the stationary phase is an ion exchanger that suppresses electrical conduction between the electrodes when in contact with the analyte ions. 前記固定相がラテックス型イオン交換樹脂、コーティング型イオン交換樹脂、又はリン酸型イオン交換樹脂であることを特徴とする請求項5に記載の方法。The method according to claim 5, wherein the stationary phase is a latex ion exchange resin, a coating ion exchange resin, or a phosphate ion exchange resin. 液体中の分析物イオンを検出する電気伝導度検出器であって、
互いに離間して対向配置されてなる少なくとも2つの電極と、
前記2つの電極間の電流を測定する手段と、及び
前記2つの電極間に介挿され、前記2つの電極間を流れる分析物イオンと反対の表面電荷を有する固定相と、を含むことを特徴とする電気伝導度検出器。
An electrical conductivity detector for detecting analyte ions in a liquid,
At least two electrodes arranged oppositely and spaced apart from each other;
Means for measuring the current between the two electrodes, and a stationary phase interposed between the two electrodes and having a surface charge opposite to the analyte ions flowing between the two electrodes. Electrical conductivity detector.
前記固定相が、前記2つの電極間に充填されるか、又は前記2つの電極表面の少なくとも一部を被覆する陽イオン交換体又は陰イオン交換体であることを特徴とする請求項7に記載の電気伝導度検出器。8. The cation exchanger or the anion exchanger according to claim 7, wherein the stationary phase is filled between the two electrodes, or is a cation exchanger or anion exchanger covering at least a part of the surface of the two electrodes. Electric conductivity detector. 前記分析物イオンが陰イオンの場合に、前記固定相が塩基性陰イオン交換樹脂、ラテックス型陰イオン交換樹脂、又はコーティング型陰イオン交換樹脂である請求項7又は8に記載の電気伝導度検出器。The electrical conductivity detection according to claim 7 or 8, wherein when the analyte ion is an anion, the stationary phase is a basic anion exchange resin, a latex type anion exchange resin, or a coating type anion exchange resin. vessel. 前記分析物イオンが陽イオンの場合に、前記固定相が酸性陽イオン交換樹脂、リン酸基を結合してなる陽イオン交換樹脂、ラテックス型陽イオン交換樹脂、又はコーティング型陽イオン交換樹脂である請求項7又は8に記載の電気伝導度検出器。When the analyte ion is a cation, the stationary phase is an acidic cation exchange resin, a cation exchange resin formed by binding a phosphate group, a latex cation exchange resin, or a coating cation exchange resin. The electrical conductivity detector according to claim 7 or 8. 分析物イオンを含むサンプルを溶離液で溶出して分析物イオンを分離するイオン交換カラムと、
互いに離間して対向配置されてなる少なくとも2つの電極と、
前記2つの電極間の電流を測定する手段と、及び
前記2つの電極間に介挿され、前記2つの電極間を流れる分析物イオンと反対の表面電荷を有する固定相とを備えることを特徴とする、一体化されたイオン交換カラム及び検出器。
An ion exchange column for separating analyte ions by eluting a sample containing analyte ions with an eluent;
At least two electrodes arranged oppositely and spaced apart from each other;
Means for measuring the current between the two electrodes, and a stationary phase interposed between the two electrodes and having a surface charge opposite to the analyte ions flowing between the two electrodes, An integrated ion exchange column and detector.
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