离子液体在色谱中运用观察

李爱永, 唐 人

(台州市计量技术研究院,浙江 台州 318000)

离子液体在色谱中运用观察

李爱永, 唐 人

(台州市计量技术研究院,浙江 台州 318000)

离子液体是指全部由离子构成的液体物质，属于一类有机溶剂，可以应用在色谱分析中。离子液体在色谱中，使用温度范围是：-70℃～400℃，均可作为计量的液体，体现出优质合成的物质特性。近几年，离子液体在色谱中的应用越来越广泛，特别是液相色谱、气相色谱等方面，更是体现出了离子液体的作用。色谱中离子液体的应用，是化学研究领域中的重点，主要是明确离子液体的特性，保障其在色谱中的稳定性。因此，本文通过对离子液体进行研究，观察其在色谱中的运用。

离子液体；色谱；液相

离子液体的研究，促使色谱具有灵敏、快速的性质，确保离子液体在色谱计量中的成熟性，拓宽了应用的范围。化工、电子等多个行业的色谱运用观察中，已经引入了离子液体，降低了色谱计量的困难度。离子液体在色谱中的运用，能够简化色谱计量的工序，提高处理的速度，通过简单的装置，即可完成复杂的色谱分析，而且色谱分析的误差非常小。离子液体本身的破坏性小，其对色谱没有破坏性，有利于提高色谱分析的准确性，保障离子液体的选择性，进而完善色谱分析的过程。

1 离子液体在色谱运用中的准备

离子液体在色谱应用中，是一类良好的溶剂，逐渐成为一项研究热电。离子液体实际是有机阳离子与无机阴离子的组成，按照固定的体积搭配，组成液态的离子群体，正是由于离子液体的应用，推进了色谱分析的发展。离子液体在色谱运用中，先要经过一系列的准备工作，由此才能进入到高效率的应用状态。离子液体在色谱运用中的准备工作，主要可以分为四个部分，分别对其做如下分析：

1.1 仪器、试剂准备

离子液体在色谱应用方面，仪器与试剂的准备，都要根据试验的实际情况，选择相应的仪器[1]。以某离子液体的试验为例，分析仪器、试剂的准备工作。该试验中，主要仪器有：液相色谱仪、紫外/可见检测器、分离柱、50μL定量环。试剂有：甲醇/0.25%(体积比)磷酸水溶液，流速=1.0mL·min-1，试剂洗脱的程序是：前0～5min，43%甲醇体积比不变，5～6min时，甲醇浓度升高到63%，持续时间为11min，洗脱时间的最后5min，浓度恢复到43%。

1.2 储备液准备

选择两个100mL标配的容量瓶，计量0.01g的槲皮和芦丁，采用甲醛溶解并使用纯水定容，溶液的浓度为100mg/L，保存在4℃的冰箱中，避免光照直射。离子液体应用时，还需先进行稀释，再根据实际情况，选择定容溶解，如：1.0mol/LNaOH，逐步稀释储备液，直到达到恰当的浓度。储备液的配置，必须达到标准的状态，才能确保离子液体在色谱中的准确性。

1.3 样品处理

样品处理是保障离子液体准确应用的前提，消除样品中潜在的影响因素。首先洗净样品，将其放入真空的干燥箱内，箱内的温度设置为50℃，烘干时间控制在6h，直至达到恒；然后对样品采取高速粉碎处理，粉碎的样品还要通过40目筛子；最后处理完的样品，及时保存到干燥箱中，避免发生受潮。

1.4 萃取过程

萃取过程的准备工作，也是离子液体应用在色谱中的准备工作。萃取过程可以分为两种准备方式，分别是：(1)加压液体萃取；(2)超声萃取。萃取过程要注意时间、温度和计量的控制，以免影响离子浓度，干扰色谱分析的精准性。

2 离子液体在色谱中的运用观察

根据离子液体的用途，分析其在色谱领域中的应用，主要在气相色谱、液相色谱以及毛细管电泳三个方面进行分析，观察离子液体的实际应用，具体分析如下：

2.1 气相色谱

离子液体在气相色谱中的关键是固定相，选择离子液体的低挥发性、高溶解性等优势，将其应用在气相色谱的固定相中，完成色谱运用。离子液体可以直接涂抹在被检测对象表面，观察离子液体与被测对象的相互反应，尤其是离子与被测对象中的分子[2]。一般情况下，离子液体作为气相色谱的固定相，其可分为两类表现方式，分别是：(1)气相色谱的分析对象，属性为中性、非极性，此类对象在含有离子液体的气相色谱中，与普通对象的保留程度是一样的，基本不会出现较大的差异；(2)如果分析对象的属性是强或极强时，对象保留程度要超出普通对象，色谱性要远大于普通对象。

离子液体在气相色谱中，仍旧存在部分缺陷，可以利用线性自由能理论，表明离子液体的状态，构建相关的应用模型，便于观察离子液体在气相色谱中的应用。经过一系列的观察，研究人员发现了两类离子液体，分别是：(1)1-(4-甲氧苯基)-3-甲基咪唑的三氟甲烷硫酸盐；(2)1-苯基-3-甲基咪唑的三氟甲烷硫酸盐。这两种类型属于新型的离子液体，其在气相色谱的应用中，不会出现高温分解的缺陷，即使温度达到260℃，也能保持稳定性，维持峰形对称的状态，而且新型的离子液体，溶剂特性明显，其可在气相色谱中，保留多个对象的属性，适用于两性气液色谱，用作固定相。

2.2 液相色谱

液相色谱应用中，离子液体可做为流动相，不同浓度的液体中，流动相的表现不同[3]。例如：离子液体的计量为1-丁基-3-甲基咪唑与四氟硼酸混合，液体环境为酸性，pH=3.0，用于分离C18柱上的麻黄碱，此类离子液体，可以在液相色谱分离时，改善拆分的方式，能够明显观察到拖尾减小，分离物质保存的时间延长，如果增大离子液体的计量浓度，即可缩小液相色谱的分离时间。离子液体中的咪唑阳离子，与C18柱中的被分离物，存在相同的需求，即都可匹配硅羟基，取决于弱双电层结构，所以此类离子液体中的物质浓度不同，表明液相色谱分离的状态也不同。通过试验分析后可得，当四氟硼酸咪唑离子的浓度在0.5%～1.5%范围内时，其可组织硅羟基与被分离物的混合，可以洗脱并实现分离，表明适宜剂量浓度下的离子液体，其在液相色谱中起到较好的流动作用。

液相色谱中，离子液体起到较高的抑制作用，常用的离子有：二甲基苯胺、三乙胺等，不仅能够发挥流动相添加剂的优势，还可提供梯度模式，分析碱性物质的参数。液体色谱中的离子液体，主要是阴离子、烷烃类离子，其对分离物质存在一定的影响，还要比较离子液体的特性，明确离子液体的实际影响，选择优质的离子试剂。

2.3 毛细管电泳

毛细管电泳是研究比较成熟的色谱运用，其对离子液体的应用，主要是因为导电率，做为一类电解质应用，参与毛细管电泳分离。例如：研究人员将咪唑类离子，加入到毛细管电泳内，咪唑类离子以带电薄膜的方式存在，咪唑阳离子可以和毛细管电泳的样品相互反应，加快样品移动的速度，体现色谱分离。除此以外，不同类型的离子液体，均尝试研究并投入到毛细管电泳的应用用，以此来完成色谱分析。

毛细管电泳中，充分利用了离子液体的特点，将其作为高性能的溶剂，近几年，离子液体具备改性剂的特点，辅助分离化合物[4]。例如：离子液体放入到缓冲溶液内，与化合物混合，因为化合物表面含有活性剂，需要调整活性剂与离子液体的比例，离子液体可以提供长时间的背景电流，改善分离度后，体现改性剂的作用。

3 离子液体在色谱运用中的优势分析

结合离子液体在色谱分析中的实际应用，分析离子液体表现出来的运用优势，举例分析如：(1)离子群体处于液体状态时，有利于提高温度，最高温度可以达到300℃，拓宽了离子液体在色谱运用中的范围，打破常规离子群体的应用，体现离子液体的高温优势，进而为色谱分析提供了稳定的溶剂；(2)色谱分析对离子液体的要求较高，需要具备一定的稳定性，而离子液体自身蒸汽压较小，可挥发的能力相对较低，满足了色谱分析的需求，同时离子液体不支持燃烧，还具备无毒无害的优势；(3)离子液体做为色谱分析的溶剂，其可为有机物、无机物的溶解，提供优质的条件，不会出现排斥性，都可表现出高效的溶解状态，不限制色谱分析的物质；(4)色谱分析也会应用到电化学领域内，而离子液体的导电性能好，有利于提高其在色谱运用中的效率，体现导电性能的优势；(5)离子液体是色谱应用中最为简单的物质，其合成简单，利用不同的合成方式，可以改变离子液体的物理或化学特性，根据色谱运用的需求，改进离子液体的设计，具备灵活应用的优势。由于离子液体的优势，其在色谱运用中得到很好的发展，已经涉及到多个领域内，如：液相色谱、气相色谱等等，成为色谱分析中的重要项目，根据离子液体在色谱中的应用，也能表现出离子液体的自身优势。

4 离子液体在色谱运用中的结果分析

离子液体在色谱运用中的结果分析，主要是汇总离子液体对被测对象的影响，便于提高离子液体的性质。

首先是离子液体对被测对象萃取的影响结果，离子液体影响萃取的因素是体积，采取固定水相的研究方向，设定水相体积是10mL，分析0.4～1.2mL体积范围内，离子液体的实际影响，当离子液体的体积增加时，可以通过试验发现，萃取的速度也明显上升，因为此时离子分散在液体内，液体浓度会增加，被测量液体的溶质，很大一部分直接融入到离子液体内，所以当离子液体的体积取值为10mL时，表示萃取率达到最佳，此时减小或增加离子液体的体积，都会影响萃取的效果，应该维持一定体积的离子液体，为被测对象提供良好的萃取条件。

然后是离子液体的水相pH影响，水相pH并不局限某一个特定的数值，而是根据离子液体在色谱中的实际应用，适当调整pH，促使其达到稳定的酸碱环境，试验中调节pH时，通过观察被测对象的性质，确定pH[5]。例如：离子液体中的OH-离子增加，会增大液体的pH，诸多被测对象受到OH-离子的影响，会降低原本的萃取效果，而且OH-具有静电吸引的特性，本身与离子液体存有竞争，降低了酸性离子的优势，由此可见，离子液体中的碱性或酸性离子，都需控制在一定的范围内。

最后是温度的影响，离子液体中，有离子在常温下不溶于或难溶于水相，对色谱分析造成很大的影响，容易产生误差，必须根据色谱分析，适当提高温度，一方面促进离子液体的溶解，另一方面加快离子的扩散速度，强化萃取。据试验研究，色谱应用中，70℃属于最佳控制温度，有利于离子液体在色谱中的应用，以免影响色谱的萃取效果，进而完善离子液体的温度环境。

综上所述，离子液体在色谱分析中，不仅得到较好的应用，还具备很大的发展潜力。离子液体的特殊性，增加了其在色谱分析中的应用机率，其在色谱分析中，作为溶剂、电解质以及固定相，都表现出了一定的优势。随着离子液体的发展，离子液体固定相在色谱中的应用，表现出多重作用的特性，色谱分析中，利用不同性质的离子液体，改进其在色谱分析中的应用，同时制作出新型的材料，辅助完成色谱分析，应用到更多的色谱分析内。目前，研究人员根据色谱分析的要求，深入研究离子液体的特性，致力于挖掘出更多的新型色谱材料，积极应用到色谱分析中，实现更为先进的色谱分析，充分发挥离子液体在色谱运用中的作用，由此为色谱分析提出基础性的物质，在保障离子液体稳定发展的基础上，推进色谱运用的发展。

5 结束语

离子液体的特性明显，优势多，其在色谱运用中有良好的表现，不论是导电性，还是溶解性，都可以满足色谱的基本需求，拓宽其在色谱中的应用范围。随着色谱分析的发展，离子液体得到了充分的认可，其在色谱运用中发挥重要的作用，促进了色谱分析的成熟化发展，更是为色谱分析提供了稳定的基础。目前，离子液体被评为最理想的色谱材料，按照离子的性质，完成色谱分析的各项试验操作，辅助完成色谱材料的创新，进而体现离子液体的作用。

[1] 朱海豹.离子色谱新型样品前处理方法研究[D].浙江大学,2010.

[2] 邱洪灯,胡云雁,刘 霞,等.离子液体在色谱中的应用[J].色谱,2007(3):293-297.

[3] 吴宏伟.离子液体在样品前处理及化学发光在色谱分析中的应用研究[D].杭州：浙江大学,2012.

[4] 韩 熠,李正宇,孟 霞,等.离子液体在色谱分析中的应用[J].化学试剂,2005(11)：25-27，64.

[5] 丁邦东,陈丽萍,李淑丽.室温离子液体在色谱中的应用[J].湖南城市学院学报(自然科学版),2009(3):53-56.

(本文文献格式：李爱永, 唐 人.离子液体在色谱中运用观察[J].山东化工，2016，45(02)：72-73,76.)

2015-12-14

李爱永(1987—)，浙江台州人，本科学历，助理工程师，研究方向：化学计量。

O657.7

A

1008-021X(2016)01-0072-02