燃燒離子色譜(Combustion Ion Chromatography，CIC)是一種將高溫燃燒前處理與離子色譜(IC)分析結(jié)合起來(lái)的技術(shù)，主要用于測(cè)定各種樣品中的鹵素和硫等元素，尤其適合復(fù)雜有機(jī)基質(zhì)。其基本流程可以概括為：樣品 → 高溫燃燒 → 氣體吸收 → 離子色譜分離 → 定量分析。樣品通常在氧氣環(huán)境下高溫燃燒，其中的氟、氯、溴、硫等元素轉(zhuǎn)化為相應(yīng)的氣態(tài)化合物，經(jīng)吸收液捕集后形成可分析的離子，例如 F?、Cl?、Br? 和 SO?²?，隨后由離子色譜進(jìn)行分離和定量。
CIC 的主要優(yōu)勢(shì)是樣品前處理自動(dòng)化程度高、適用于復(fù)雜基質(zhì)、元素分析選擇性較好。相比直接進(jìn)行溶液離子色譜分析，燃燒步驟能夠破壞有機(jī)基質(zhì)，因此特別適合石油化工產(chǎn)品、聚合物、電子材料、環(huán)境樣品以及其他難以直接溶解或提取的樣品。典型應(yīng)用包括總氟、總氯、總溴、總硫分析，以及近年來(lái)較受關(guān)注的總有機(jī)氟(TOF)、可提取有機(jī)氟(EOF)等 PFAS (全氟和多氟烷基物質(zhì))相關(guān)篩查指標(biāo)。
2025年，賽默飛推出了嶄新的燃燒離子色譜系統(tǒng)，高效的Cindion™燃燒/吸收模塊與高壓離子色譜Inuvion™IC系統(tǒng)搭配使用。與市場(chǎng)上其他同類(lèi)產(chǎn)品相比，Cindion燃燒/吸收模塊的設(shè)計(jì)包含了諸多創(chuàng)新與功能提升：
1. 降低系統(tǒng)污染：全peek管路，確保無(wú)氟溶出，提供更低的系統(tǒng)空白
2. 提高通量：六個(gè)水樣同時(shí)進(jìn)行吸附處理
3. 提升燃燒效率：Z型折疊式燃燒管，增加了氧氣供應(yīng)效率，提高燃燒效率
4. 節(jié)約實(shí)驗(yàn)室空間：布局緊湊
5. 軟件統(tǒng)一：由Chromeleon色譜數(shù)據(jù)系統(tǒng)控制
圖1 賽默飛Cindion燃燒離子色譜系統(tǒng)
CIC在環(huán)境中的典型應(yīng)用
背景：
PFAS由于具有很強(qiáng)穩(wěn)定性和健康風(fēng)險(xiǎn)，在環(huán)境污染物研究中被廣泛關(guān)注。目前常規(guī)PFAS檢測(cè)方法(如LC-MS/MS和GC-MS/MS)雖然靈敏，但只能檢測(cè)已知PFAS(數(shù)十到上百種)，新型PFAS容易漏檢。
2024年1月，美國(guó)環(huán)境保護(hù)署 (EPA) 發(fā)布了可吸附有機(jī)氟(AOF)測(cè)定法(EPA 1621)，使用燃燒離子色譜法 (CIC)測(cè)定水樣中AOF。該方法可提供非靶向的篩查方法，快速、穩(wěn)定、有效地檢測(cè)水質(zhì)中AOF的含量，全面判斷PFAS含量是否超標(biāo)。CIC與LC-MS/MS 互相補(bǔ)充，除了定量已知的PFAS外，還可以鑒定是否存在未知的PFAS。
原理：
賽默飛Cindion在線燃燒離子色譜系統(tǒng)，使用吸附模塊自動(dòng)吸附樣品中的PFAS，吸附后的活性炭通過(guò)燃燒爐燃燒后，以氟離子的形式檢測(cè)以確定環(huán)境樣本(如地表水、地下水和廢水)中的PFAS。
測(cè)定水樣中AOF工作流程：
01 樣品吸附
a) 清潔：使用含有1%氫氧化銨的甲醇溶液，清潔Cindion吸附模塊、樣品瓶和工具；
b) 加樣：向廣口HDPE瓶中分別加入去離子水(用于方法空白)、添加PFAS標(biāo)準(zhǔn)的去離子水或水樣，向每個(gè)樣品中加入0.5 mL 2 M硝酸鈉；
c) 吸附：“Run”功能將100 mL樣品處理到顆粒活性炭(GAC)柱上，用25 mL硝酸鈉溶液沖洗，最后用20 mL去離子水沖洗，然后用空注射器泵入空氣干燥。
02 燃燒和氣體吸收
a) 爐溫：1050°C，1050°C；
b) 加濕水傳輸管線：175°C
c) 氧氣流量(mL/min)
i. 燃燒管入口，氬氣線標(biāo)記：100
ii. 主氧氣：200
iii. 渦輪氧氣：100
d) 兩步燃燒程序
i. 3 mm/s至75 mm，保持60 s
ii. 3 mm/s至150 mm，保持300 s
e)吸收溶液： 3.5 mL去離子水
03 離子色譜分析（使用Inuvion離子色譜）
a) 色譜柱：Dionex IonPac AG24保護(hù)柱 Dionex IonPac AS24分離柱；2mm；
b) 淋洗液來(lái)源：Dionex EGC-500 KOH淋洗液發(fā)生器；Dionex CR-ATC 600捕獲柱和Dionex RFIC脫氣模塊
c) KOH梯度：
i. 25 mM KOH(0-4分鐘)
ii. 25-75 mM(4-6分鐘)
iii. 75-25 mM(10-10.1分鐘)
iv. 25 mM(10.1-15分鐘)
d) 流速： 0.32 mL/min
e) 柱溫 ：30 °C
f) 檢測(cè)：抑制型電導(dǎo)，ADRS 600，2 mm，60 mA，自循環(huán)模式
04 數(shù)據(jù)處理
圖2 用于水質(zhì)AOF測(cè)定的Cindion燃燒離子色譜工作流程(點(diǎn)擊查看大圖)
05 測(cè)定結(jié)果
圖3 標(biāo)準(zhǔn)溶液色譜圖
(點(diǎn)擊查看大圖)
圖4 不同水樣的色譜圖(A：去離子水；B：市政廢水；C：樣品B加標(biāo)9.99ug/L(點(diǎn)擊查看大圖)
Cindion用于測(cè)定環(huán)境樣品中AOF具有以下技術(shù)優(yōu)勢(shì)：
1.流路不含氟，空白更低；
2.吸附過(guò)程自動(dòng)完成，可節(jié)省大量人力；
3.燃燒效率高，保證樣品充分燃燒，重復(fù)性好；
4.搭配ASAP自動(dòng)進(jìn)樣器，可同時(shí)完成樣品中游離氟的檢測(cè)，無(wú)需手動(dòng)切換；
5.全自動(dòng)化的燃燒-吸收-分析過(guò)程，人工干預(yù)少，空白低，測(cè)定結(jié)果準(zhǔn)確性高，重現(xiàn)性好。
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