离子交换层析流动相的选择与影响因素

离子交换色谱的流动相必须是有一定离子强度的并且对pH有一定缓冲能力的溶液。选择流动相时需要考虑以下几方面。

基于离子交换的原理，目的分子在与介质上的反离子交换后，释放到溶液中的反离子可以使液相中的离子强度增大，pH可能会发生改变，有可能导致目的分子失活。所以，使用缓冲液可稳定流动相的pH，同时还可稳定目的分子上的电荷量，保证分离结果的重现性。

要使目的分子带有电荷并以适当的强度结合到离子交换介质上，需要选择一个合适的吸附pH。对于阴离子交换介质来说，吸附pH至少应高于目的分子等电点1个pH单位；而对于阳离子交换介质，则应至少低于目的分子等电点1个pH单位，这样可保证目的分子与介质间吸附的*性。

吸附阶段应选择允许目的分子与介质结合达到的最高离子强度，而洗脱时要选择可使目的分子与介质解吸的zui低离子强度。这也就定出了洗脱液离子强度的梯度起止范围。在介质再生之前，往往还需用第三种离子强度更高的缓冲液流洗柱床，以*清除可能残留的牢固吸附杂质。在大部分情况下，吸附阶段溶液盐浓度至少应在10mmol/mL以上，以提供足够的缓冲容量，但浓度不可过高，否则将影响载量。

因为离子交换反应的速率极快，所以离子交换过程不是离子交换色谱中的控制步骤。离子交换包括离子在颗粒内的扩散和在颗粒外的扩散。离子在颗粒内的扩散速率与树脂结构、颗粒大小、离子特性等因素有关；而在颗粒外的扩散速率与溶液的性质、浓度、流动状态等因素有关。离子交换速率主要由内部扩散速率所控制。影响离子交换速率的因素主要有以下几个方面。

树脂颗粒增大，内扩散速率减小，交换速率减小。减小树脂颗粒直径，可有效提高离子交换速率。

离子交换树脂载体聚合物的交联度大，树脂孔径小，离子内扩散阻力大，其内扩散速率慢，交换速率小。降低树脂交联度，可提高离子交换速率。

温度升高，离子内、外扩散速率都将加快。温度每升高25℃，离子交换速率可增加1倍，但应考虑被交换物质对温度的敏感性。

被交换离子的化合价越高，引力的影响越大，离子的内扩散速率越慢。

被交换离子越小，内扩散阻力越小，离子交换速率越快。

搅拌速率或流速越大，液膜的厚度越薄，外扩散速率越高。但当搅拌速率增大到一定程度后，影响逐渐减小。

当离子浓度低于0.01mol/L时，离子浓度增大，外扩散速率增加。但当离子浓度达到一定值后，浓度增加对离子交换速率增加的影响逐渐减小。