摘 要 建立了整體柱離子對色譜-紫外檢測法梯度淋洗快速分離測定4種吡啶離子液體陽離子的方法。分離采用C18反相硅膠整體柱，以離子對試劑（用檸檬酸調(diào)節(jié)pH值）-乙腈為淋洗液，并采用多級梯度洗脫程序。實(shí)驗(yàn)考察了色譜柱、離子對試劑、乙腈濃度、色譜柱溫度及流速對吡啶陽離子保留的影響，并討論了其保留規(guī)律。咪唑陽離子的保留符合碳數(shù)規(guī)律。最佳色譜條件是：在流速3.0 mL/min，柱溫30 ℃下，以1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（pH 4.0）（A）＋乙腈（B）為淋洗液進(jìn)行梯度洗脫。淋洗梯度為0～2.0 min，10% B；2.0～2.5 min，10%～15% B；2.5～4.0 min，15%B；4.0～4.5 min，15%～20%B；4.5～10.0 min，20%B。在此條件下，4種吡啶陽離子可在7 min內(nèi)基線分離。所測陽離子的檢出限（S/N＝3）為0.05～0.17 mg/L；峰面積的相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（n＝5）小于0.6%。將本方法用于實(shí)驗(yàn)室合成的離子液體樣品和污水樣品的分析，加標(biāo)回收率在95.7%～99.0%之間。本方法準(zhǔn)確、快速，具有較好的實(shí)用性。

關(guān)鍵詞 離子對色譜；整體柱；離子液體；吡啶陽離子；紫外檢測

2011-06-29收稿；2011-09-05接受

本文系黑龍江省自然科學(xué)基金（No. B200909）、黑龍江省教育廳科學(xué)技術(shù)研究項(xiàng)目（No. 11541088）和黑龍江省高校科技創(chuàng)新團(tuán)隊(duì)建設(shè)計(jì)劃項(xiàng)目（No. 2011TD010）資助

* E-mail：yuhong@hrbnu.edu.cn

1 引 言

離子液體是一種由體積較大的特定陽離子（如烷基咪唑離子、烷基吡啶離子、烷基季銨離子等）和體積較小的陰離子（如Br.

Symbolm@@ 等）構(gòu)成的，在室溫或接近室溫下呈液態(tài)的有機(jī)熔鹽體。離子液體以其蒸氣壓低、熔點(diǎn)低、導(dǎo)電性好、特殊的溶解性能等優(yōu)點(diǎn)成為近年來世界各國研究者共同關(guān)注的領(lǐng)域[1]。隨著離子液體在催化、有機(jī)合成、電化學(xué)、分析化學(xué)等領(lǐng)域越來越廣泛的應(yīng)用[1～4]，有必要研究與其相關(guān)的分離檢測方法。

離子液體的分離檢測主要包括離子液體陰離子的測定和離子液體陽離子的測定。分離測定離子液體陰離子的方法主要是離子色譜法[5，6]。分離測定離子液體陽離子的方法主要有反相液相色譜法[7～9]、離子色譜法[10～13]、離子對色譜法[14，15]、親水相互作用液相色譜法[16，17]、毛細(xì)管電泳法[18]和超高效液相色譜法[19]。整體柱又稱為整體固定相，依據(jù)其基質(zhì)主要分為聚合物整體柱和硅膠整體柱。與傳統(tǒng)色譜柱相比，整體柱具有分析速度快、分離效率高等優(yōu)點(diǎn)。近些年來，整體柱已成為色譜分離領(lǐng)域的研究熱點(diǎn)[20～22]。尤其是在快速、高通量分析方面，整體柱的高流速分析使其盡顯優(yōu)勢。用整體柱分析離子液體陽離子的報(bào)道很少，采用電導(dǎo)檢測的方法測定咪唑陽離子[23]已有報(bào)道。

本研究發(fā)展了吡啶類離子液體陽離子的快速分離分析方法。采用反相硅膠整體柱和紫外檢測的離子對色譜法梯度淋洗快速分離測定了4種吡啶類離子液體陽離子，研究了影響吡啶陽離子保留的因素，選擇了最佳的色譜分離條件，建立了整體柱離子對色譜快速分離測定吡啶離子液體陽離子的分析方法。

2 實(shí)驗(yàn)部分

2.1 儀器與試劑

1200系列高效液相色譜儀（美國Agilent公司），配有DAD-G1315D型二極管陣列檢測器、G1311A型四元泵、TCC-G1316A型柱溫箱、ALS-G1329A型自動(dòng)進(jìn)樣器和Degasser-G1322A型脫氣機(jī)；Simplicity純水系統(tǒng)（美國Millipore公司）；DOA-P504-BN型無油真空泵（美國IDEX公司）；PHSF-3F型 pH計(jì)（上海精密科學(xué)儀器有限公司）；0.22

SymbolmA@ m過濾膜（上海市新亞凈化器件廠）。

離子液體：碘化N-乙基吡啶、N-丁基吡啶三氟甲磺酸鹽、N-丁基-4-甲基吡啶四氟硼酸鹽、溴化N-己基吡啶（純度 ≥ 99%，上海成捷化學(xué)有限公司）；庚烷磺酸鈉、戊烷磺酸鈉（色譜純，天津市光復(fù)精細(xì)化工研究所）；乙腈（色譜純，Dikma Technologies公司）；檸檬酸（優(yōu)級純，上海試劑一廠）。配制溶液采用電阻率18.2 MΩ cm的超純水。

2.2 溶液配制

2.2.1 淋洗液的配制和處理 用超純水配制一定濃度的庚烷磺酸鈉或戊烷磺酸鈉溶液，用檸檬酸調(diào)至所需pH值。實(shí)驗(yàn)所用庚烷磺酸鈉或戊烷磺酸鈉溶液、乙腈和去離子水經(jīng)0.22

SymbolmA@ m濾膜過濾。

2.2.2 標(biāo)準(zhǔn)溶液的配制 用超純水先配制被測離子濃度為1000 mg/L的標(biāo)準(zhǔn)儲(chǔ)備液，然后稀釋至實(shí)驗(yàn)所需濃度，經(jīng)0.22

SymbolmA@ m濾膜過濾后備用。

2.3 色譜分析

Chromolith Speed ROD RP-18e色譜柱（100 mm×6 mm， 德國Merck公司），ZORBAX Eclipse XDB-C18 （150 mm×6 mm， 美國Agilent公司）。淋洗液：A，1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（用檸檬酸調(diào)至pH 4.0）；B，乙腈。淋洗梯度：0～2.0 min，10% B； 2.0～2.5 min，10%～15% B；2.5～4.0 min，15% B；4.0～4.5 min，15%～20% B；4.5～10.0 min，20% B。流速：3.0 mL/min。柱溫：30 ℃。進(jìn)樣體積：20

SymbolmA@ L。檢測方式：紫外檢測，波長260 nm。數(shù)據(jù)處理采用安捷倫Rev.B.04.01色譜工作站。

3 結(jié)果與討論

3.1 色譜條件的優(yōu)化實(shí)驗(yàn)

3.1.1 色譜柱對離子分離的影響 實(shí)驗(yàn)比較了C18反相硅膠整體柱（Chromolith Speed ROD RP-18e column）和C18反相硅膠填充柱（ZORBAX Eclipse XDB-C18 column）對分離的影響。將色譜柱溫度控制在30 ℃，流速為1.0 mL/min，以80% 1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（pH 4.0）＋20%乙腈為淋洗液，用兩種色譜柱分離4種吡啶離子液體陽離子（N-乙基吡啶陽離子N-ethyl-pyridinium cation （EPy）、N-丁基吡啶陽離子N-butyl-pyridinium cation （BPy）、N-丁基-4-甲基吡啶陽離子N-butyl-4-methyl-pyridinium cation （BMPy）、N-己基吡啶陽離子N-hexyl-pyridinium cation （HPy））的結(jié)果見圖1。在相同樣條件下，分析物在C18反相硅膠填充柱的保留強(qiáng)，色譜峰形差，拖尾現(xiàn)象嚴(yán)重，而且由于硅膠填充柱受流速的限制，不能通過改變流速縮短保留時(shí)間。相比之下，使用反相硅膠整體柱更適合進(jìn)行快速分析。

Fig．1 Chromatograms of separation of pyridinium cations using monolithic and packed column

色譜柱（Column），（a） Chromolith Speed ROD RP-18e， （b） ZORBAX Eclipse XDB-C18; 淋洗液（Eluent），80% 1.0 mmol/L 庚烷磺酸鈉（1-Heptanesulfonic acid sodium， pH 4.0）＋20%乙腈（Acetonitrile）; 流速（Flow rate），1.0 mL/min；柱溫（Column temperature）， 30 ℃，進(jìn)樣體積（Inject volume）， 20

SymbolmA@ L; 檢測波長（Detection）， 260 nm. 色譜峰（Peaks， mg/L）: 1. N-Ethyl-pyridinium cation （EPy） （40.0）; 2. N-Butyl-pyridinium cation （BPy） （100.0）; 3. N-Butyl-4-methyl-pyridinium cation （BMPy） （100.0）; 4. N-Hexyl-pyridinium cation （HPy） （100.0）.

3.1.2 離子對試劑對離子保留的影響及其選擇 比較了兩種離子對試劑戊烷磺酸鈉和庚烷磺酸鈉對分離的影響，實(shí)驗(yàn)分別采用15%乙腈 ＋85% 1.0 mmol/L戊烷磺酸鈉或庚烷磺酸鈉（pH 4.0）為淋洗液，分離4種吡啶離子液體陽離子，結(jié)果見圖2。戊烷磺酸鈉做流動(dòng)相時(shí)，對吡啶陽離子的保留較弱，使得3種短鏈的吡啶陽離子分離較差。為了提高吡啶陽離子的保留以便優(yōu)化分離，實(shí)驗(yàn)選用庚烷磺酸鈉作為離子對試劑。

Fig．2 Chromatograms obtained using different ion-pair reagents

淋洗液（Eluent），（a） 80% 1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（1-Heptanesulfonic acid sodium，pH 4.0） ＋20%乙腈（Acetonitrile）; （b） 80% 1.0 mmol/L戊烷磺酸鈉（1-Pentanesulfonic acid sodium，pH 4.0） ＋20%乙腈（Acetonitrile）; 色譜柱（Column）: Chromolith Speed ROD RP-18e. 其它色譜條件和色譜峰號同圖1 （The other chromatographic conditions and peak marks as in Fig．1）。

選定離子對試劑后，以80%庚烷磺酸鈉（pH 4.0）-20%乙腈為淋洗液，考察了庚烷磺酸鈉濃度分別為0.5， 1.0和1.5 mmol/L時(shí)，對4種陽離子保留的影響。結(jié)果表明，4種陽離子的保留因子均隨著庚烷磺酸鈉濃度的增大而不同程度增大。其中，長碳鏈的吡啶陽離子受到離子對試劑濃度的影響較大，此現(xiàn)象符合離子對色譜的保留規(guī)律。當(dāng)庚烷磺酸鈉濃度為0.5 mmol/L時(shí)，陽離子的保留較弱，不利于進(jìn)一步改善分離；而當(dāng)離子對試劑濃度過大時(shí)也會(huì)對柱子造成一定污染，因此，實(shí)驗(yàn)采用1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉。

3.1.3 乙腈濃度對離子保留的影響 實(shí)驗(yàn)固定色譜柱溫度30 ℃，流速1.0 mL/min，分別以相應(yīng)體積分?jǐn)?shù)的1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（pH 4.0）＋10%， 15%， 20%， 25%和30%乙腈為淋洗液，考察乙腈含量變化對4種陽離子保留的影響。結(jié)果表明，隨著乙腈體積分?jǐn)?shù)的增加，4種陽離子的保留因子均不同程度地減小。由此可知，可以通過改變乙腈體積分?jǐn)?shù)的梯度洗脫來優(yōu)化吡啶陽離子之間的分離。在液相色譜

中，用乙腈作為流動(dòng)相時(shí)，分析物保留因子與乙腈濃度之間有如下關(guān)系： logk＝cφ（CAN）＋d[7]。將4種吡啶陽離子保留因子的對數(shù)值logk與乙腈體積分?jǐn)?shù)值φ（CAN）作圖，所得曲線的線性回歸數(shù)據(jù)見表1。由表1可知，logk與φ（CAN）之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，這表明吡啶陽離子的保留符合反相液相色譜模式。

3.1.4 淋洗液流速對離子保留的影響 實(shí)驗(yàn)采用90% 1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（pH 4.0）-10%乙腈作為淋洗液，柱溫30 ℃，將淋洗液流速分別設(shè)定為1， 2， 3和4 mL/min，考察淋洗液流速變化對離子保留時(shí)間的影響。總體而言，陽離子的保留時(shí)間隨流速的增大而縮短，且增大流速對色譜柱效基本沒有影響。在流速逐漸增大過程中，柱壓會(huì)隨之增大，考慮到色譜儀可承受的最大壓力為20 MPa，實(shí)驗(yàn)選取3 mL/min作為實(shí)驗(yàn)流速。

3.1.5 淋洗液梯度對離子分離的影響 考察乙腈濃度對分離的影響。通過改變乙腈體積分?jǐn)?shù)的梯度淋洗改進(jìn)分離。將色譜柱溫度設(shè)定為30 ℃，流速為3.0 mL/min，以（A）1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（pH 4.0）＋（B）乙腈為淋洗液，實(shí)驗(yàn)考察了以下4個(gè)淋洗梯度對吡啶陽離子分離的影響。梯度1: 0～2.0 min， 10% B; 2.0～2.5 min， 10%～15% B; 2.5～4.0 min， 15% B; 4.0～4.5 min， 15%～20% B; 4.5～10.0 min， 20% B。梯度2: 0～4.0 min， 10% B; 4.0～4.5 min， 10%～15% B; 4.5～10.0 min， 15% B。梯度3: 0～2.0 min， 15% B; 2.0～2.5 min， 15%～20% B; 2.5～4.0 min， 20% B; 4.0～4.5 min， 20%～25% B; 4.5～10 min， 25% B。梯度4: 0～2.0 min， 10% B; 2.0～2.5 min， 10%～20% B; 2.5～4.5 min， 20% B; 4.5～5.0 min， 20%～25% B; 5.0～10.0 min， 25% B。結(jié)果表明，梯度2中，乙腈含量總體較低，所以保留時(shí)間較長，長碳鏈的陽離子峰形較差；梯度3和梯度4中，基線不穩(wěn)，且長碳鏈的陽離子峰形較差。綜合考慮，實(shí)驗(yàn)選定梯度1作為分離條件。

3.1.6 色譜柱溫度對離子保留的影響 在選定的最佳梯度條件下，流速3.0 mL/min，將色譜柱溫度設(shè)定在25， 30， 35和40 ℃，考察了色譜柱溫度變化對離子保留的影響。結(jié)果表明，隨著色譜柱溫度升高，4種陽離子的保留時(shí)間僅略有縮短，但長碳鏈陽離子的色譜峰形會(huì)變差，又考慮到色譜柱的最高使用溫度為45 ℃，因此，實(shí)驗(yàn)選取接近室溫的30 ℃為適宜溫度。

3.2 吡啶陽離子同系物保留的碳數(shù)規(guī)律

同系物的保留因子與碳原子數(shù)之間存在有碳數(shù)規(guī)律：logk＝anC ＋b[7]（k為保留因子，nC為同系物的碳原子數(shù)），將最佳色譜條件下所得的3種吡啶陽離子（EPy， BPy， HPy）的保留因子與吡啶陽離子烷基側(cè)鏈的碳原子數(shù)作圖，所得曲線的線性方程為logk＝0.2337nC

Symbolm@@ 0.3588，r＝0.9820。由此可知，logk和 nC之間呈現(xiàn)良好的線性關(guān)系，說明用整體柱在梯度淋洗條件下吡啶陽離子的保留符合碳數(shù)規(guī)律。

3.3 定量分析參數(shù)

通過以上研究，選擇最佳色譜條件為：用Chromolith Speed ROD RP-18e 反相硅膠整體柱，以（A）1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（pH 4.0）＋（B）乙腈為淋洗液，在流速3.0 mL/min和柱溫30 ℃下，進(jìn)行梯度淋洗。淋洗梯度是0～2.0 min，10% B； 2.0～2.5 min，10%～15% B；2.5～4.0 min，15% B；4.0～4.5 min，15%～20% B；4.5～10.0 min，20% B。在此條件下，對4種吡啶陽離子系列標(biāo)樣進(jìn)行測定，色譜圖見圖3。采用峰面積定量，以峰面積（積分值）對離子質(zhì)量濃度（mg/L）求得線性回歸方程，以3倍信噪比計(jì)算檢出限（噪音為0.0396 mAU），連續(xù)5次重復(fù)測定EPy（40.0 mg/ L）， BPy（100.0 mg/L）， BMPy（100.0 mg/L）， HPy（100.0 mg/L）混合標(biāo)樣計(jì)算相對標(biāo)準(zhǔn)偏差（RSD），得到檢出限、線性和重現(xiàn)性數(shù)據(jù)，結(jié)果見表2。

圖3 離子液體標(biāo)準(zhǔn)溶液的色譜圖

Fig．3 Chromatogram of a standard solution of ionic liquids

淋洗梯度（Elution gradient）: 0～2.0 min， 10% B; 2.0～2.5 min， 10%～15% B; 2.5～4.0 min， 15% B; 4.0～4.5 min， 15%～20% B; 4.5～10.0 min， 20% B。 淋洗液（Eluent）: A， 1.0 mmol/L庚烷磺酸鈉（1-Heptanesulfonic acid sodium， pH 4.0）; B， 乙腈（Acetonitrile）. 色譜柱（Column）: Chromolith Speed ROD RP-18e. 流速（Flow rate）: 3.0 mL/min。 其它色譜條件和色譜峰號同圖1（The other chromatographic conditions and peak marks as in Fig．1）。

3.4 樣品分析

采用本方法測定了實(shí)驗(yàn)室合成的離子液體N-丁基-4-甲基吡啶四氟硼酸鹽和污水中的上述4種陽離子。污水樣品經(jīng)過2次定量濾紙過濾和2次0.22

SymbolmA@ m濾膜過濾后進(jìn)行色譜分析，色譜圖見圖4。采用標(biāo)準(zhǔn)加入法檢驗(yàn)了方法的回收率，樣品分析結(jié)果及回收率數(shù)據(jù)見表3。表中數(shù)據(jù)為5次測定平均值，其相對標(biāo)準(zhǔn)偏差小于2.5%。

圖4 污水樣品的色譜圖

Fig．4 Chromatograms of sewage water sample

a. 污水樣品（Sewage water sample）; b. 加標(biāo)污水樣品（Sewage water sample spiked with Epy 20.0 mg/L， BPy 40.0 mg/L， BMPy 40.0 mg/L， HPy 40.0 mg/L）。 色譜條件和色譜峰號同圖3 （Chromatographic conditions and peak marks as in Fig． 3）。

表3 樣品分析結(jié)果及回收率

Table 3 Analytical results and recoveries of pyridinium cations found in samples

樣品Sample離子Ion含量Original（mg/L）加標(biāo)量Added（mg/L）總測得量Found（mg/L）回收率Recovery（%）樣品中含量Content in sample（%）

合成的N-丁基-4-甲基吡啶四氟硼酸鹽離子液體 Synthesized N-butyl-4-methyl-pyridinium tetrafluoroborate ionic liquidEPyBPyBMPyHPy－－52.80－20.040.040.040.019.6838.2691.4838.9598.495.796.797.4

44.0

污水Sewage waterEPyBPyBMPyHPy－－－－20.040.040.040.019.4439.61

38.9938.4597.299.097.596.1

3.5 小結(jié)

本方法采用較高流速下的梯度洗脫程序優(yōu)化分離，4種吡啶離子液體陽離子可達(dá)到基線分離，且檢出限較低。以庚烷磺酸鈉-乙腈作為流動(dòng)相，增大離子對試劑庚烷磺酸鈉的濃度，陽離子保留時(shí)間延長；增加乙腈含量，陽離子保留時(shí)間縮短，并且色譜峰形有所改善。吡啶陽離子同系物的保留遵循碳數(shù)規(guī)律。將此方法應(yīng)用于合成離子液體和污水樣品分析，結(jié)果準(zhǔn)確。

References

1 ZHANG Suo-Jiang， LIU Xiao-Min， YAO Xiao-Qian， DONG Hai-Feng， ZHANG Xiang-Ping. Sci. China Ser. B， 2009， 39（10）: 1134～1144

張鎖江. 劉曉敏， 姚曉倩， 董海峰， 張香平. 中國科學(xué) B， 2009， 39（10）: 1134～1144

2 GAO Wei， YU Hong， ZHOU Shuang. Chinese Journal of Chromatography， 2010， 28（1） : 14～22

高 薇， 于 泓， 周 爽， 色譜， 2010， 28（1） : 14～22

3 SHANGGUAN Xiao-Dong， TANG Hong-Sheng， LIU Rui-Xiao， ZHENG Jian-Bin. Chinese J. Anal. Chem.， 2010， 38（10）: 1510～1516

上官小東， 湯宏勝， 劉銳曉， 鄭建斌. 分析化學(xué)， 2010， 38（10）: 1510～1516

4 DONG Ying-Jie， YU Hong， WANG Jing-Fei， HUANG Xu. Chinese J. Anal. Chem.， 2011， 39（8）: 1251～1255

董影杰， 于 泓， 王婧菲， 黃 旭. 分析化學(xué)， 2011， 39（8）: 1251～1255

5 ZHOU Shuang， GAO Wei， YU Hong. Journal of Instrumental Analysis， 2009， 28（11）: 1279～1282

周 爽， 高 薇， 于 泓. 分析測試學(xué)報(bào)， 2009， 28（11）: 1279～1282

6 LI Si-Wen， YU Hong， ZHANG Xin. Chinese J. Anal. Chem.， 2010， 38（11）: 1665～1669李偲文， 于 泓， 張 欣. 分析化學(xué)， 2010， 38（11）: 1665～1669

7 Ruiz-Angel M J， Berthod A. J. Chromatogr. A， 2006， 1113（1-2）: 101～108

8 Zhang D L， Deng Y F， Li C B，Chen J. J. Sep. Sci.， 2008， 31（6-7）: 1060～1066

9 Ruiz-Angel M J， Berthod A. J. Chromatogr. A， 2008， 1189（1-2）: 476～482

10 Molíková M， Studzińska S， Kosobucki P， Jandera P， Buszewski B. J. Liq. Chromatogr. Relat Technol.， 2010， 33（2）: 225～238

11 Yu H， Zhou S， Gao W， Chen Q. Chromatographia， 2010， 72（3-4）: 225～230

12 Gao W， Yu H. Anal. Lett.， 2011， 44（5）: 922～931

13 CHEN Qian， YU Hong， MENG Ling-Ming， HUANG Xu. Journal of Instrumental Analysis，2011， 30（1）: 38～42陳 倩， 于 泓， 孟令敏， 黃 旭. 分析測試學(xué)報(bào)， 2011， 30（1）: 38～42

14 GAO Wei， YU Hong， MA Ya-Jie. Chinese Journal of Chromatography， 2010， 28（6）: 556～560高 微， 于 泓， 馬亞杰. 色譜， 2010， 28（6）: 556～560

15 Meng L M， Yu H， Liu Y Z. Chromatographia， 2011， 73（3-4）: 367～371

16 Le Rouzo G， Lamouroux C， Bresson C， Guichard A， Moisy P， Moutiers G. J. Chromatogr. A， 2007， 1164（1-2）: 139～144

17 Lamouroux C， Foglia G， Le Rouzo G. J. Chromatogr. A， 2011， 1218（20）: 3022～3028

18 Markuszewski M J， Stepnowski P， Marszall P. Electrophoresis， 2004， 25（20）: 3450～3454

19 Orentiene A， Olsauskaite V， Vickackaite V， Padarauskas A. Chromatographia， 2011， 73（1-2）: 17～24

20 CHEN Qian， YU Hong. Journal of Instrumental Analysis，2011， 30（6）: 705～712陳 倩， 于 泓. 分析測試學(xué)報(bào)， 2011， 30（6）: 705～712

21 ZHANG Li-Yuan， WANG Hui， LIANG Zhen， SHAN Yi-Chu， ZHANG Li-Hua， ZHANG Yu-Kui. Chinese J. Anal. Chem.， 2010， 38（5）: 659～662

張麗媛，王 暉， 梁 振， 單亦初， 張麗華， 張玉奎. 分析化學(xué)， 2010， 38（5）: 659～662

22 FENG Rui， SHEN Min， CHEN Hao， HUANG ZHai-Fu， ZENG Zhao-Rui. Chem. J. China University， 2011， 32（1）: 50～55

馮 睿， 沈 敏， 陳 浩， 黃載福， 曾昭睿. 高等學(xué)校化學(xué)學(xué)報(bào)， 2011， 32（1）: 50～55

23 Gao W， Yu H， Zhou S. Chromatographia， 2010， 71（5-6）: 475～479

Rapid Determination of Pyridinium Ionic Liquid Cations by Ion-Pair

Chromatography Using a Reversed Phase Silica-Based Monolithic Column

MENG Ling-Min， YU Hong.*， HUANG Xu， MA Ya-Jie

（College of Chemistry and Chemical Engineering， Harbin Normal University， Harbin 150025， China）

Abstract A fast and gradient ion-pair chromatographic method was developed for the determination of four pyridinium ionic liquid cations using a reversed phase silica-based monolithic column and ultraviolet detection. Chromatographic separations were performed on a Chromolith Speed ROD RP-18e column with 1-heptanesulfonic acid sodium solution（pH 4.0 adjusted by citric acid）＋acetonitrile as eluent and gradient elution. The effects of chromatographic column， eluent， flow rate and column temperature on retention and separation of the cations were investigated. The retention rules of pyridinium cations on the monolithic column were discussed. The retention of imidazolium cations accords with carbon number rule. The gradient elution procedure was optimized using 1.0 mmol/L 1-heptanesulfonic acid sodium（pH 4.0）＋acetonitrile as eluent， and simultaneous separation of four pyridinium cations within 7 min was achieved under the optimum gradient conditions. Detection limits（S/N＝3） for the cations were 0.05－0.17 mg/L. Relative standard deviations（n＝5） for peak areas were less than 0.6%. The method has been applied to analyze the ionic liquid synthesized by chemical laboratory and sewage water with spiked recoveries of 95.7%－99.0%. The method is accurate， reliable and rapid， and has better practicability.

Keywords Ion-pair chromatography; Monolithic column; Ionic liquids; Pyridinium cations; Ultraviolet detection

（Received 29 June 2011; accepted 5 September 2011）