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离子对色谱的分离机理是吸附、分离的选择性主要由流动相决定。该方法主要用于表面活性阴离子和阳离子以及金属络合物的分离。下面我们以离子交换色谱为例简单介绍一下离子色谱的原理。一事实上酸度下，样品离子和固定相基团之间存在着相互作用，对于不同的样品离子，这种作用的大小是不同的。因此在随流动相通过色谱柱的过程中，作用力强的样品离子保留时间要比作用力弱的离子长，经过一段时间后，就可以实现样品的分离。
以阴离子的分离为例说明一下离子色谱的分离过程。在色谱柱中，填充了无数的离子交换剂作为离子分离的固定相，固定相上吸附了很多阳离子。充满色谱柱的流动相为某种盐的溶液，在没有样品进入时，流动相中的阴离子和固定相的阳离子保持平衡。样品中含有两种待分离阴离子，基中体积较大的a与固定相的正电荷作用力较大，而体积较小的b作用力小。
在样品进入色谱柱后，阴离子a、b与流动相阴离子一同前进，三种离子不断的交替占据与固定相阳离子相吸的位置样品阴离子a与正电荷的作用力较大因而移动较慢，而b移动较快，从而实现了分离。最终，因为流动相阴离子的数量有优势，所以样品阴离子a、b都分流出色谱柱，对在不同时间流出色谱柱，对在不同时间流出色谱柱的样品离子进行检测，就可以知道样品组分的种类与含量。

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