多聚磷酸盐
AN71 抑制型离子色谱法测定多聚磷酸盐
引言
由于其多价螯合和扩散性质，多聚磷酸盐被广泛应用于工业生产。传统方法是通过滴定其尾端基团来估计多聚磷酸盐的平均链长，但是没有有关其低聚物的资料。而链长影响到其螯合和扩散性质，所以制造商和用户都需要对链长进行确定1～2。本文提供了分离大约35个磷酸单元的多聚磷酸盐的方法。
本方法采用2－mm IonPac AS11 阴离子交换柱，使用氢氧化钠梯度淋洗，采用自循环模式（ASRS ）抑制所需的高浓度氢氧化钠。氢氧化钠可以使用大梯度而不会产生背景电导的剧烈变化。抑制电导可以产生多聚磷酸盐的链长分布图。本方法包括：
·快速多聚磷酸盐指纹测定
·比较不同链长分布的多聚磷酸盐的功能差别
·监测多聚磷酸盐在储存时的降解情况
·定量处理水中的短链多聚磷酸盐
设备
GP40梯度泵，高效微孔结构
ED40电化学检测器或者CD20电导检测
DS3电导池
LC20柱温箱
EO1淋洗体系
PeakNet色谱工作站
试剂
氢氧化钠，50％（w/w）（Fisher Scientific）
去离子水，18 MΩ－cm
磷酸氢二钠，ACS ，98％（Aldrich ）
十水合焦磷酸钠，99.5％（Aldrich ）
三磷酸钠，工业级，85％（Aldrich ）
磷酸三钠，Ⅲ级，98％（Sigma）
多聚磷酸，钠盐，色谱级（Sigma）
试剂
200mM氢氧化钠
将990mL去离子水用真空超声脱气大约15min，加入10.3mL50％的氢氧化钠，用约5～10psi的氦气脱气。
条件
色谱柱： IonPac AS11分析柱（2×250mm）
IonPac AG11保护柱（2×50mm）
捕获： 2－mmATC
淋洗： 氢氧化钠梯度淋洗（具体见色谱图）
流速： 0.25mL/min
进样量： 10μL
抑制器： ASRS 循环或者外接水模式
结果与讨论
象多聚磷酸盐这类复杂化合物的指纹辨认可以使用2－mm AS11柱和氢氧化钠梯度淋洗来完成。AS11柱含有氢氧根选择性树脂，这意味着只要用低浓度的氢氧化钠就可以洗脱强保留性的组分，而不必使用传统的阴离子交换柱。并且，
在保证高分子量的分析物的分离度的同时，使用曲线梯度可以使分子量低的分析物快速出峰。
图2是食品工业中的高聚磷酸盐的检测。即使是很小的链长的差别也会非常影响防腐效果。这个例子引自Elizabeth Baluyot 和 Clark Hartford 的研究，
比较了两批六偏磷酸钠（SHMP）溶液。 2
不同批量的产品用滴定的方法差别很小，但是色谱差别会非常大，所以就提高了产品的质量控制能力。
商品用纯磷酸盐只能达到五个聚合：磷酸盐、焦磷酸盐、三偏磷酸盐、三聚
磷酸盐和四聚磷酸盐。本方法可以用来评价商品用的这些化合物。
图 4 五种标准磷酸盐的色谱图
检测限：
10μL 进样；正磷酸盐、焦磷酸盐、三偏磷酸盐、三聚磷酸盐和四聚磷酸盐的浓度分别为33、38、31、26和30μg/L。信噪比为3时检测限分别为5、30、30、20和20μg/L。
线性：
把储备液稀释成一系列的溶液，进行线性测定。正磷酸盐和焦磷酸盐都是分别配制的，以避免聚磷酸盐的降解产物的影响。几个系列的测试数据见表1。
注意：
样品稳定性
环型的多聚磷酸盐比线型的多聚磷酸盐在水溶液中稳定；高温和低pH 会加速其降解；所以要保存在低温环境中，必要时可以用氢氧化钠调节其pH 。
酶也可以加速多聚磷酸盐降解。人的皮肤上就存在多聚磷酸盐，所以在操作时要戴手套，以防止污染样品。
梯度色谱：
梯度色谱方法需要一个2-mmATC 的阴离子的捕获柱，以除去溶液中可能存在的阴离子，例如碳酸根离子。在泵和进样阀之间添加捕获柱可以减小基线漂移，并避免无关峰的出现。
ASRS 模式：
本方法使用的是2-mmASRS ，外接水模式。在如下情况下使用该模式：
需要很高的灵敏度时；
使用较高浓度的氢氧化钠时（>200mM）；
流动相中存在有机物
对大多数多聚磷酸盐的分析，使用自循环模式更为方便。
参考文献：
1. Greenfield, S.; Clift, M. Analytical Chemistry of the Condensed Phosphates. 1st Edition, 1975.
2. Baluyot, E.S.; Hartford, C.G..J. Chromatogr. A.1996,739, 217~222
声 明：
IonPac 为戴安公司注册商标，该色谱柱只配套于戴安公司离子色谱仪及出现于戴安公司及其子公司的应用文献中，未经戴安公司授权许可的引用均为违法，戴安公司对其言论不负任何责任。