一、离子清洁度（离子色谱法）
1.测试分析原理
离子色谱法检测离子清洁度的核心原理是：首先，使用规定纯度的溶剂（通常是异丙醇/去离子水混合液）将待测样品（如PCB、PCBA）表面的可溶性离子残留物萃取下来。然后，将萃取液注入离子色谱仪。样品溶液流经离子交换色谱柱时，基于各种离子与交换柱固定相亲和力的不同而被分离。分离后的离子依次进入抑制器（用于降低淋洗液背景电导）和电导检测器。通过检测到的电导信号峰面积，对照标准溶液曲线，即可准确定量萃取液中各种阴、阳离子的浓度，最终计算出样品表面的离子污染水平（常以NaCl当量表示）。
2.主要服务产品范围
该方法主要用于对表面洁净度要求极高的产品，以评估其潜在的可靠性风险（如电化学迁移、腐蚀）：
- 印刷电路板 (PCB)
- 印刷电路板组件 (PCBA)
- 电子元器件（如引线框架、封装外壳）
- 半导体晶圆及封装材料
- 精密金属零部件
- 医疗器械部件
- 光学元件等需要精密清洗的组件
3.标准依据
- IPC-TM-650 2.3.25: (裸印制板离子色谱离子清洁度测试)
- IPC-TM-650 2.3.28: (线路板的离子分析，离子色谱法)
- J-STD-001: (对焊接电气和电子组件的要求) – 对清洁度有要求
- 相关客户或行业特定标准
4.测试项目
通常检测的离子种类包括：
| 常见阴离子 | 常见阳离子 | 常见弱有机酸 |
| 氟离子 (F⁻) | 钠离子 (Na⁺) | 甲酸 (HCOOH) |
| 氯离子 (Cl⁻) | 铵根离子 (NH₄⁺) | 乙酸 (CH₃COOH) |
| 溴离子 (Br⁻) | 钾离子 (K⁺) | 丙酸 (C₂H₅COOH) |
| 硝酸根离子 (NO₃⁻) | 镁离子 (Mg²⁺) | 草酸 (H₂C₂O₄) |
| 硫酸根离子 (SO₄²⁻) | 钙离子 (Ca²⁺) | 琥珀酸 (C₄H₆O₄) |
| 磷酸根离子 (PO₄³⁻) | 锂离子 (Li⁺) (可选) | 苹果酸 (C₄H₆O₅) |
| 亚硝酸根离子 (NO₂⁻) (可选) | 谷氨酸 (C₅H₉NO₄) | |
| 己二酸 (C₆H₁₀O₄) | ||
| 邻苯二甲酸 (C₈H₆O₄) | ||
| 甲基磺酸 (CH₃SO₃H) |
结果报告: 常以单个离子浓度 (µg/mL 或 ppm) 报告，并计算总离子污染水平，表示为等效氯化钠 (NaCl) 含量 (µg/cm² 或 µg/in²)。
二、卤素和硫含量
1.测试分析原理
测定固体或液体样品中的总卤素（氟、氯、溴、碘）和硫含量，通常采用燃烧-离子色谱联用技术 (Combustion Ion Chromatography, CIC)。原理是将样品在富氧环境下高温燃烧，样品中的卤素转化为可被吸收的卤化氢 (HF, HCl, HBr, HI)，硫转化为二氧化硫/三氧化硫 (SO₂/SO₃)。燃烧产物被引入特定的吸收液中，卤化氢和硫氧化物溶解形成相应的阴离子（F⁻, Cl⁻, Br⁻, I⁻, SO₄²⁻）。最后，将此吸收液注入离子色谱仪进行分离和定量检测。
2.主要服务产品范围
- 电子电气产品及其材料（塑料、树脂、电缆、油墨、胶粘剂等），用于RoHS豁免评估、无卤素材料验证。
- 塑料、橡胶、聚合物材料。
- 燃料（煤、石油）、润滑油。
- 化工原料及产品。
- 废弃物材料。
3.标准依据
- IEC 62321-3-2: (电子电气产品中某些物质的测定 – 第3-2部分：筛选 – 燃烧-离子色谱法测定卤素)
- EN 14582: (废物特性 – 卤素和硫含量 – 氧气燃烧弹法和测定方法)
- GB/T 37990: 塑料 卤素含量的测定 氧弹燃烧-离子色谱法
- 相关ASTM或其他行业标准。
4.测试项目
| 目标元素 | 检测离子形式 |
| 总氟 (F) | F⁻ |
| 总氯 (Cl) | Cl⁻ |
| 总溴 (Br) | Br⁻ |
| 总碘 (I) | I⁻ |
| 总硫 (S) | SO₄²⁻ |
结果报告: 通常以质量分数报告 (ppm, mg/kg, 或 %)。
三、水质分析
- 测试分析原理
离子色谱是水质分析中测定常见阴、阳离子的标准方法。水样经过适当过滤预处理后，直接注入离子色谱仪。样品流经特定选择性的离子交换柱，水中的各种阴离子或阳离子因与固定相作用力不同而被分离。分离后的离子通过抑制器（若使用电导检测）降低背景电导干扰，然后进入检测器（通常是电导检测器）进行检测。通过与已知浓度的标准系列比较峰面积或峰高，实现对水中各离子组分的准确定量。对于痕量分析，可能需要在线富集技术。
2.主要服务产品范围
- 饮用水、瓶装水、矿泉水
- 地表水、地下水、海水
- 工业废水、生活污水
- 锅炉水、冷却水、工艺用水
- 超纯水（半导体、制药行业）
- 水处理过程监测
3.标准依据
- GB/T 5750系列: 生活饮用水标准检验方法
- HJ 84: 水质 无机阴离子的测定 离子色谱法
- HJ 828: 水质 阴离子的测定 离子色谱法
- EPA Method 300.0 / 300.1
- ISO 10304系列
- ISO 14911
- 以及其他相关国家、行业或国际标准。
4.测试项目
| 常见阴离子 | 常见阳离子 | 消毒副产物阴离子 | 其他部分 |
| 氟离子 (F⁻) | 锂离子 (Li⁺) | 亚氯酸根离子 (ClO₂⁻) | 六价铬 (Cr(VI)) |
| 氯离子 (Cl⁻) | 钠离子 (Na⁺) | 氯酸根离子 (ClO₃⁻) | 部分有机酸根 |
| 溴离子 (Br⁻) | 铵根离子 (NH₄⁺) | 溴酸根离子 (BrO₃⁻) | |
| 亚硝酸根离子 (NO₂⁻) | 钾离子 (K⁺) | ||
| 硝酸根离子 (NO₃⁻) | 镁离子 (Mg²⁺) | ||
| 磷酸根离子 (PO₄³⁻) | 钙离子 (Ca²⁺) | ||
| 硫酸根离子 (SO₄²⁻) | |||
结果报告: 以浓度单位报告 (mg/L 或 ppm)。
四、实验室离子色谱仪介绍
1.工作原理与核心组件
离子色谱仪主要由以下部分组成：
- 淋洗液系统: 储存和输送淋洗液（流动相）的容器和管路。
- 高压输液泵: 提供稳定、精确流量的淋洗液。
- 进样器: 将待测样品溶液定量注入流路系统（手动或自动）。
- 色谱柱系统: 包括保护柱（去除干扰物，保护分析柱）和分析柱（核心部件，内填充离子交换树脂，用于分离离子）。
- 抑制器: （主要用于电导检测）通过化学反应或电化学方式，降低高背景电导的淋洗液电导，同时提高待测离子的电导信号，从而提高检测灵敏度。
- 检测器: 最常用的是电导检测器 (CD)，也可根据需要配置紫外-可见光检测器 (UV-Vis)、电化学检测器 (ED) 等。
- 数据处理系统: 计算机和色谱软件，用于控制仪器、采集信号、处理数据和生成报告。
2.主要服务能力
实验室配备的离子色谱仪通常具备以下服务能力：
- 阴、阳离子同步或分别检测： 根据配置可实现对常见无机阴阳离子、有机酸根、胺类等的定性定量分析。
- 宽浓度范围分析： 可覆盖从痕量 (ppb) 到常量 (%) 的浓度范围（可能需要不同方法或前处理）。
- 多种样品基质适应性： 通过合适的样品前处理方法（如过滤、稀释、萃取、消解、燃烧吸收），可分析水溶液、固体提取液、燃烧吸收液等多种来源的样品。
- 高灵敏度与高选择性： 能够准确分析复杂基质中的目标离子。
- 自动化与高通量： 自动进样器可实现无人值守的批量样品分析。
3.方法开发与验证
除了执行标准测试方法外，实验室通常具备以下能力：
- 遵循标准方法： 严格按照国际、国家或行业标准进行测试。
- 定制方法开发： 针对客户的特殊样品或分析需求，开发新的IC分析方法。
- 方法验证： 对开发或使用的标准方法进行系统验证，确保其准确度、精密度、线性范围、检出限 (LOD)、定量限 (LOQ)、专属性和耐用性满足要求，符合ISO 17025等质量管理体系规范。
4.可分析项目举例
离子色谱技术可分析的项目非常广泛，除上述各应用领域中列出的典型项目外，还包括但不限于：
- 无机阴离子: 硫化物 (S²⁻), 氰化物 (CN⁻), 硫代硫酸根 (S₂O₃²⁻), 硅酸根 (SiO₃²⁻) 等。
- 有机酸: 乙醇酸, 丙二酸, 琥珀酸, 柠檬酸等。
- 胺类: 乙醇胺, 二乙醇胺, 三乙醇胺等。
- 部分金属离子: 六价铬 (Cr(VI)), 碱土金属 (Be²⁺, Sr²⁺, Ba²⁺), 某些过渡金属（需特殊柱后衍生或检测方法）。
- 糖类分析: （需使用脉冲安培检测器 PAD）。
