[发明专利]用于离子色谱法的电解反应剂浓缩器

说明书

一种内联电解反应剂浓缩器装置，避开对附加泵和供应反应剂以支持操作碳酸盐或氨去除装置的需要。所述装置生成与商业推荐的再生剂溶液一样强或甚至更强的再生剂溶液。所述装置还可再生洗脱剂溶液以便降低在离子色谱法系统中洗脱剂维护和替换的频率。

技术领域

本公开涉及离子色谱领域，尤其涉及一种用于离子色谱法的电解反应剂浓缩器。

背景技术

离子色谱法(IC)为分析溶液中的阳离子和阴离子分析物的优选方法。IC系统通常包括用于降低洗脱剂的电导率并且提高对于完全解离的分析物的测量灵敏度的抑制器装置。在氢氧化物洗脱剂的情况下，抑制器通过用水合氢离子交换洗脱剂阳离子来中和氢氧化物以产生具有背景电导率(通常低于1微秒/厘米)的弱解离的水。然而，在碳酸盐和/或碳酸氢盐洗脱剂的情况下，抑制器将碳酸盐物质转化为碳酸，并且产生保持比中性pH水显著更大背景电导率的溶液。二氧化碳，其可溶解于引入到用于分析的IC系统中的样品中，还转变成碳酸盐物质并且，在转化时可短暂变更洗脱剂料流的电导率。二氧化碳和碳酸盐物质因此造成对于其它阴离子的测量灵敏度降低、测量噪音提高和潜在的测量干扰。

气体可渗透膜通过去除溶解的二氧化碳气体从经抑制洗脱剂料流去除碳酸。市售产品，如Thermo Scientific^TM Dionex^TM CRD 300，从经抑制洗脱剂抽吸溶解的二氧化碳气体，驱使碳酸离解成每个化学平衡更多溶解的二氧化碳气体和水，因此耗减碳酸并且最后产生具有低总背景电导率的经抑制液流。这类碳酸盐去除装置(CRD)需要泵以在气体可渗透膜上拉吸真空，或替代地使碱性再生剂溶液循环通过气体可渗透膜的对侧上的隔室，以便以物理方式或以化学方式从洗脱剂抽吸溶解的二氧化碳气体。一种市售产品推荐使用200mM氢氧化钠(NaOH)再生剂溶液，再循环持续使用至多一个月，以化学方式通过气体可渗透膜(例如，特氟隆AF)从经抑制洗脱剂抽吸二氧化碳。这些方法可通过电导池实现测量的信号中的低背景和噪音，因此改进IC系统中目标分析物的信噪比。然而，需要维持又一个泵和又一种反应剂以及添加的实施任务提高使用具有碳酸盐洗脱剂的CRD装置的IC系统的操作复杂性。

相关地，用于IC系统的洗脱剂反应剂在于系统内仅单次使用之后通常作为废料弃置，从而在每批次反应剂消耗掉时需要用新鲜洗脱剂定期替换。洗脱剂反应剂的频繁制备和维护还提高化学废料的量和与化学物质相关联的成本。

因此需要如所公开的装置和方法的改进。

发明内容

在本发明的一个方面中，电解反应剂浓缩器避开对附加泵和供应反应剂的需要。在操作中，当施加电压超过约1.5V时，反应剂离子从反应剂离子源通道通过第一离子交换阻挡层传输到中心浓缩通道中，并且同时由水的电解产生的抗衡离子从抗衡离子源通道通过第二离子交换阻挡层传输到中心浓缩通道中，其中离子交换阻挡层通过阻断液体的总体流动而使相应通道彼此分离，但不分离相应通道之间适当带电离子的迁移。浓缩器被配置成使得液体通过中心浓缩通道的流动速率低于液体通过反应剂离子源通道的流动速率，因此形成原位浓缩器机制。装置为自持续的并且不需要任何附加泵或反应剂，因为其可使用废料料流作为用于反应剂离子源通道的源料流并且可将检测器料流分成用于将液体供应到离子源通道和到中心浓缩通道以及到其它离子色谱法装置如抑制器的两个料流。

在本发明的另一个方面中，公开操作包括内联电解反应剂浓缩器的离子色谱法系统的方法。方法包括从离子色谱法系统的离子检测器单元获得第一液流和将第一液流提供到电解反应剂浓缩器的反应剂离子源通道。第一液流可分流使得较大部分在被提供到反应剂离子源通道之前被提供到抗衡离子源通道和任选地抑制器，同时较少部分被提供到再生剂浓缩通道以便在再生剂浓缩通道内浓缩反应剂离子并且生成溶液。在一个替代方案中，方法用于再生用于气体去除装置的浓缩的再生剂溶液。在另一个替代方案中，方法用于再生用于与离子色谱法系统的分离柱一起使用的洗脱剂溶液。