一、現(xiàn)象與思考

1. 為什么有些分析方法在流動相中加入硫酸鈉或者高氯酸鈉？

2. 為什么很多分析方法在流動相中使用沒有緩沖能力的強酸-三氟乙酸？

3. 為什么有些分析方法的流動相中使用緩沖能力很弱pH5.0的磷酸鹽溶液？

4. 為什么有時候不改變pH值增加緩沖鹽濃度待測組分保留時間會增加？

5. 為什么有時候在稀釋劑中加入中性無機鹽如氯化鈉會導(dǎo)致峰型異常？

6. 為什么有時候在稀釋劑中加入十二烷基硫酸鈉會導(dǎo)致峰型異常？

二、什么是本文的反離子？

本文所述反離子是相對于待測組分而言，如待測組分為具有電離傾向的化合物，待測組分在流動相或稀釋劑中為離子狀態(tài)或部分為離子狀態(tài)，則與待測組分離子電荷相反的離子即為本文論述的反離子。

三、現(xiàn)行相關(guān)理論及其缺陷

1 緩沖鹽

在反相色譜（RPC）中，疏水化合物樣品的保留值較大。當某種酸或堿發(fā)生解離，其疏水性將會大大減弱（親水性增強）。以某堿B為例，其電離平衡為

其保留值T=TB×B%+T BH+×（1- B%），其中TB與 T BH+分別為B與BH+的保留值。再由以下兩個公式

由于TB、TBH+與kb均為常數(shù)，可知保留值為[H+]的一元函數(shù)，保留值對應(yīng)pH的函數(shù)圖像應(yīng)呈S形，即某堿B的保留情況由流動相中氫離子濃度（即pH值）決定。如欲維持保留時間的穩(wěn)定，只需維持流動相中氫離子濃度（即pH）值穩(wěn)定即可，這就是流動相中使用緩沖鹽的理論基礎(chǔ)。

從上述保留值計算公式可知，堿性化合物的保留值一般隨著流動相pH值的增加而增加，無限趨近于分子狀態(tài)的保留值，隨著pH值的減少而減少，無限趨近于離子狀態(tài)的保留值。該理論是目前主流的關(guān)于緩沖鹽的理論，但是該理論無法解釋一個常見的實驗現(xiàn)象：在同樣pH值的情況下，流動相緩沖鹽濃度的變化會引起某些組分保留時間的變化。這說明流動相中緩沖鹽對保留值的影響因素不只是氫離子濃度，還有緩沖鹽濃度。

2 離子對色譜（IPC）

在反相色譜中，對于極性較強的酸或者堿，其保留值很低，接近于死時間流出，不能進行分析。為了分析離子化的強極性化合物，在上世紀70年代將“離子對萃取”原理引入到高效液相色譜法中，提出了離子對色譜法。離子對色譜法是將一種（或數(shù)種）與樣品離子電荷（A+）相反的離子（B-，稱為對離子或反離子，Counterion）加入到色譜系統(tǒng)的流動相（或固定相）中，使其與樣品離子結(jié)合生成弱極性的離子對（呈中性締合物）以增加待測組分的保留值。最常用的陰離子對試劑為烷基磺酸鹽，陽離子對試劑為烷基銨。

離子對色譜法的應(yīng)用較少，一般適用于在反相色譜中保留極弱的強極性化合物的檢測；且該理論只能分析流動相中反離子的作用，而未闡述稀釋劑中反離子的作用機制。

四、離子締合理論

上述兩個理論均不能解釋文中提及的實驗現(xiàn)象，筆者在對上述觀察到的現(xiàn)象進行分析之后，提出了新的假設(shè)：液相色譜中的反離子，對于待測組分非中立，它會一定程度上與待測組分離子形成保留更強的中性離子締合物。以某堿B為例，在有反離子A-的體系中，其離子締合平衡為：BH++A-BHA。由此可知，在該體系中堿B存在三種形式：分子形態(tài)B、離子形態(tài) BH+與離子締合物BHA。其保留值T=TBHA×BHA%+TBH+×BH+%+ TB×B%，其中TB、TBHA與TBH+分別為B、BHA與BH+的保留值。也就是說，緩沖鹽不只是控制酸堿的電離平衡，其反離子還會與酸堿離子形成離子締合的平衡。結(jié)合上述的電離平衡公式B+H+BH+，我們可以推出在H+濃度不變的情況下，隨著A-濃度的增加，離子締合平衡向生成BHA的方向移動，BHA濃度增加，BH+濃度降低，并引起B(yǎng)濃度降低，由于BHA保留更強，因此保留值增加。

由于反離子A-的存在，BH+被締合成中性BHA，即BH+相對于無反離子時降低，堿B的電離傾向可以等同認為降低，減弱了對流動相中緩沖能力的要求，且由于BH+的減少，堿B與硅氧負離子的二次保留作用減弱，峰型更加對稱。

在A-濃度不變的情況下，在一定范圍內(nèi)隨著H+濃度的增加，BH+濃度增加，促進離子締合平衡向生成BHA的方向移動，因此保留增加；超過一定范圍后BH+濃度增加導(dǎo)致的保留減少超過BHA的保留增加效果，將會導(dǎo)致待測物保留減少，同理保留值在一定范圍內(nèi)隨著H+濃度的減少而減少，超過一定范圍后B濃度的增加導(dǎo)致的保留增加超過BHA減少的負面作用，H+濃度減少保留時間增加。

由于篇幅有限，本文就不再推導(dǎo)T對應(yīng)A-濃度與H+濃度的計算公式，有興趣的讀者可以自行推導(dǎo)。

五、實踐中離子締合理論的應(yīng)用

1 堿性化合物分析

如待測組分為堿性化合物，在流動相中加入反離子，可以減少待測物離子與硅氧負離子的二次保留作用，減少待測組分峰拖尾的程度，可在流動相中加入適量反離子如硫酸鈉或高氯酸鈉等。

3 溶劑效應(yīng)

如稀釋劑中存在強離子締合作用的反離子，則可能由此導(dǎo)致待測組分在稀釋劑與流動相中離子締合狀態(tài)差異較大而導(dǎo)致溶劑效應(yīng)。

4 兩性化合物

可通過離子締合理論研究減輕堿性接團導(dǎo)致的峰拖尾方法，如引入反離子硫酸鈉或高氯酸鈉甚至烷基磺酸鈉，酸性基團可以通過加入緩沖鹽控制電離比例的方式控制峰型。筆者一般不建議加入兩種電荷相反的強締合作用的反離子。

六、其他

由于該理論為新創(chuàng)，筆者尚未來得及進行系統(tǒng)的研究，如離子締合強度與哪些因素有關(guān)？有機相比例又會如何影響離子締合？除了電離狀態(tài)與離子締合，液相色譜中的離子對色譜行為是否還存在其他的作用機制？這些都是非常讓人感興趣的值得研究的內(nèi)容，歡迎各位同仁及院校學(xué)者一起研究，如引用本文觀點，請注明來源。