双通道离子色谱抑制器和方法与流程

1.本发明涉及离子色谱，特别涉及双通道离子色谱抑制器和方法。


背景技术：

2.在阴阳双系统的离子色谱上，基于抑制器原理，需要两套不同抑制器。在阴离子抑制器中，铂电极电解产生h
+
和oh-，其中h
+
穿过阳离子交换膜，与淋洗液中no
32-、hno
3-结合生成h2no3，h2no3为弱酸，在水溶液中电离度较小。而淋洗液中，na
+
在电场下穿过阳离子交换膜，进入再生液中。故抑制器能减小背景电导。但在阴离子抑制器中使抑制器具有足够抑制效果，需要足够电解的h
+
去和淋洗液中的no
32-、hno
3-结合。故在阴离子抑制器正极侧，电解水产生的足够h+时需要较大的电流。而阴离子抑制器电解产生的oh-会排入废液中。
3.在阳离子抑制器中，铂电极电解产生h
+
和oh-，其中电解产生的oh-穿过阴离子交换膜与淋洗液中h
+
结合生成水。而淋洗液中，msa-在电场下穿过阴离子交换膜，进入再生液中。故抑制器能减小背景电导。但在阳离子抑制器中使抑制器具有足够抑制效果，需要足够电解的oh-去和淋洗液中的h+结合。故在阳离子抑制器负极侧，电解水产生的足够oh-时需要较大的电流。而阳离子抑制器电解产生的h
+
会排入废液中。
4.在阴离子系统和阳离子系统上分别装有不同的两个抑制器。阴离子抑制器中通过在电极与离子交换膜、两层离子交换膜中间填充离子交换树脂来减小电极间电阻。可以在较小的电压下具有足够的电流，来产生足够的h
+
和oh-。


技术实现要素：

5.为解决上述现有技术方案中的不足，本发明提供了一种双通道离子色谱抑制器。
6.本发明的目的是通过以下技术方案实现的：
7.双通道离子色谱抑制器，所述双通道离子色谱抑制器包括壳体；所述双通道离子色谱抑制器还包括：
8.正极，所述正极设置在所述壳体内，将所述壳体内部分为第一部分和第二部分；
9.第一负极和第二负极，所述第一负极设置在所述第一部分内，所述第二负极设置在第二部分内；
10.阳离子交换膜和阴离子交换膜，所述阳离子交换膜设置在所述第一部分内，将所述第一部分分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室间具有连通通道；所述阴离子交换膜设置在所述第二部分内，将所述第二部分分为第三腔室和第四腔室，所述第三腔室和第四腔室间具有连通通道；所述第一负极、阳离子交换膜、正极、阴离子交换膜和第二负极依次设置在所述壳体内。
11.本发明的另一目的在于提供了离子色谱抑制方法，该发明目的是通过以下技术方案得以实现的：
12.再生液通过左侧第一腔室流入，在入口处分为两道，一股再生液在第一腔室电极负极上电解生成oh-，另一股再生液直接流入电极正极所在腔室。
13.第三腔室电解富含大量h+的再生液进入第二腔室，参与阴离子抑制器的抑制过程。同时在电极正极所在腔室电解产生更多h+，在电场下进入在阳离子交换膜间的抑制器阴离子淋洗液流路，与淋洗液流路中的阴离子淋洗液反应生成水或弱酸，同时淋洗液流路中淋洗液和样品中的阳离子穿过阳离子交换膜进入第一腔室的再生液流路中，达到阴离子抑制器的抑制效果。
14.第一腔室富含大量oh-的再生液会回到第四腔室，参与阳离子抑制器的抑制过程。在第四腔室中再生液再次在电极负极电解产生更多oh-，在电场下oh-进入在阴离子交换膜间的抑制器阳离子淋洗液流路，与淋洗液流路中的阳离子淋洗液中的阳离子反应生成水，同时淋洗液流路中淋洗液和样品中的阴离子穿过阴离子交换膜进入第三腔室的再生液流路中，达到阳离子抑制器的抑制效果。完成抑制的再生液从第四腔室末端和第二腔室末端排出。经过抑制后的淋洗液流路进入仪器下一环节。
15.与现有技术相比，本发明具有的有益效果为：
16.1.抑制效果好；
17.正极为共用电极，且使用多孔电极，增大电解效率；
18.正极两侧的第一部分和第二部分间不做隔离，阳离子抑制器因阴离子交换膜的阻挡作用，正极电解产生的高浓度无用的h
+
，因浓度差，即可扩散到阴离子抑制器一侧，增加阴离子抑制器一侧h
+
浓度，提高阴离子抑制器抑制效果；
19.再生液进入第一腔室，并通过连通通道进入第二腔室，排出第一腔室的再生液出口送第四腔室，阴离子抑制器电解产生的oh-，能随再生液流路进入阳离子系统，增加阳离子抑制器一侧oh-浓度；
20.2.工作稳定性好；
21.管状离子交换膜固定在凸出部中，能够耐受更大压力，鉴于淋洗液液体压力大于再生液，管状离子交换膜能发生弹性形变，紧贴在凸出部之间，将管状离子交换膜两侧腔室隔开；
22.3.结构简单；
23.将阴离子抑制器和阳离子抑制器做在同一个抑制器中。
附图说明
24.参照附图，本发明的公开内容将变得更易理解。本领域技术人员容易理解的是：这些附图仅仅用于举例说明本发明的技术方案，而并非意在对本发明的保护范围构成限制。图中：
25.图1是根据本发明实施例双通道离子色谱抑制器的结构示意图。
具体实施方式
26.图1和以下说明描述了本发明的可选实施方式以教导本领域技术人员如何实施和再现本发明。为了解释本发明技术方案，已简化或省略了一些常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施方式的变型或替换将在本发明的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式组合以形成本发明的多个变型。由此，本发明并不局限于下述可选实施方式，而仅由权利要求和它们的等同物限定。
27.实施例1：
28.本发明实施例的双通道离子色谱抑制器，如图1所示，所述双通道离子色谱抑制器包括：
29.壳体，如采用peek材质制成的矩形壳体；
30.正极，所述正极设置在所述壳体内，将所述壳体内部分(不是隔离)为第一部分和第二部分；
31.第一负极和第二负极，所述第一负极设置在所述第一部分内，所述第二负极设置在第二部分内；
32.阳离子交换膜和阴离子交换膜，所述阳离子交换膜设置在所述第一部分内，将所述第一部分分为第一腔室和第二腔室，所述第一腔室和第二腔室间具有连通通道；所述阴离子交换膜设置在所述第二部分内，将所述第二部分分为第三腔室和第四腔室，所述第三腔室和第四腔室间具有连通通道；所述第一负极、阳离子交换膜、正极、阴离子交换膜和第二负极依次设置在所述壳体内。
33.为了提高抑制效果，进一步地，所述双通道离子色谱抑制器还包括：
34.管道，所述管道的进口连通第一腔室，出口连通所述第四腔室，用于将第一腔室内的再生液送第四腔室内。
35.为了提高抑制效果，进一步地，所述阳离子交换膜和阴离子交换膜分别呈管状，管状阳离子交换膜内填充阴离子树脂，管状阴离子交换膜内填充阳离子树脂。
36.为了固定离子交换膜及提供连通通道，进一步地，所述壳体的位置相对设置的内壁分别具有向内的凸出部，所述阳离子交换膜或阴离子交换膜设置在二个凸出部之间，所述连通通道设置在所述凸出部上。
37.为了提高电解效果，进一步地，所述第一负极、正极和第二负极采用多孔电极。
38.本发明实施例的离子色谱抑制方法，所述离子色谱抑制方法包括以下步骤：
39.再生液通过左侧第一腔室流入，在入口处分为两道，一股再生液在第一腔室电极负极上电解生成oh-，另一股再生液直接流入电极正极所在腔室。
40.第三腔室电解富含大量h+的再生液进入第二腔室，参与阴离子抑制器的抑制过程。同时在电极正极所在腔室电解产生更多h+，在电场下进入在阳离子交换膜间的抑制器阴离子淋洗液流路，与淋洗液流路中的阴离子淋洗液反应生成水或弱酸，同时淋洗液流路中淋洗液和样品中的阳离子穿过阳离子交换膜进入第一腔室的再生液流路中，达到阴离子抑制器的抑制效果。
41.第一腔室富含大量oh-的再生液会回到第四腔室，参与阳离子抑制器的抑制过程。在第四腔室中再生液再次在电极负极电解产生更多oh-，在电场下oh-进入在阴离子交换膜间的抑制器阳离子淋洗液流路，与淋洗液流路中的阳离子淋洗液中的阳离子反应生成水，同时淋洗液流路中淋洗液和样品中的阴离子穿过阴离子交换膜进入第三腔室的再生液流路中，达到阳离子抑制器的抑制效果。完成抑制的再生液从第四腔室末端和第二腔室末端排出。经过抑制后的淋洗液流路进入仪器下一环节。
42.实施例2：
43.根据本发明实施例1的双通道离子色谱抑制器和方法的应用例。
44.在本应用例中，壳体呈矩形，内部中空部分呈矩形；正极、第一负极和第二负极均
采用多孔铂电极膜；阳离子交换膜和阴离子交换膜均呈管状，内部填充交换树脂；在第一部分内，位置相对第一内壁和第二内壁均具有沿着竖直方向分布的向内凸出部，该凸出部上设置用于连通第一腔室和第二腔室的连通通道，管状阳离子交换膜的两侧分别固定在凸出部上；在第二部分内，位置相对第一内壁和第二内壁均具有沿着竖直方向分布的向内凸出部，该凸出部上设置用于连通第一腔室和第二腔室的连通通道，管状阴离子交换膜的两侧分别固定在凸出部上，通过以上设置，使得第一负极、阳离子交换膜、正极、阴离子交换膜和第二负极依次设置在壳体内部；
45.管道和泵，所述管道的一端连通第一腔室的下侧出口，另一端连通所述第四腔室的上侧进口，所述泵设置在管道上。
46.离子色谱抑制方法，也即本实施例的双通道离子色谱抑制器的工作方法，所述离子色谱抑制方法包括以下步骤：
47.再生液通过左侧第一腔室流入，在入口处分为两道，一股再生液在第一腔室电极负极上电解生成oh-，另一股再生液直接流入电极正极所在腔室。
48.第三腔室电解富含大量h+的再生液进入第二腔室，参与阴离子抑制器的抑制过程。同时在电极正极所在腔室电解产生更多h+，在电场下进入在阳离子交换膜间的抑制器阴离子淋洗液流路，与淋洗液流路中的阴离子淋洗液反应生成水或弱酸，同时淋洗液流路中淋洗液和样品中的阳离子穿过阳离子交换膜进入第一腔室的再生液流路中，达到阴离子抑制器的抑制效果。
49.第一腔室富含大量oh-的再生液会回到第四腔室，参与阳离子抑制器的抑制过程。在第四腔室中再生液再次在电极负极电解产生更多oh-，在电场下oh-进入在阴离子交换膜间的抑制器阳离子淋洗液流路，与淋洗液流路中的阳离子淋洗液中的阳离子反应生成水，同时淋洗液流路中淋洗液和样品中的阴离子穿过阴离子交换膜进入第三腔室的再生液流路中，达到阳离子抑制器的抑制效果。
50.完成抑制的再生液从第四腔室末端和第二腔室末端排出。经过抑制后的淋洗液流路进入仪器下一环节。