一、紫外检测器与示差检测器原理
紫外:只要具有光吸收的都可以.,示差:存在光的对比差或折射率
紫外吸收检测器 ultraviolet absorption detector 简称紫外检测器(UV),是基于溶质分子吸收紫外光的原理设计的检测器。工作原理是Lambert-Beer定律,即当一束单色光透过流动池时,若流动相不吸收光,则吸收度A与吸光组分的浓度C和流动池的光径长度L成正比。很多有机分子都具紫外或可见光吸收基团,有较强的紫外或可见光吸收能力,因此UV-VIS检测器既有较高的灵敏度,也有很广泛的应用范围,是液相色谱中应用最广泛的检测器,几乎所有液相色谱仪都配置了这种检测器。
由于UV-VIS对环境温度、流速、流动相组成等的变化不是很敏感,所以还能用于梯度淋洗。一般的液相色谱仪都配置有UV-VIS检测器。用UV-VIS检测时,为了得到高的灵敏度,常选择被测物质能产生最大吸收的波长作检测波长,但为了选择性或其它目的也可适当牺牲灵敏度而选择吸收稍弱的波长,另外,应尽可能选择在检测波长下没有背景吸收的流动相。
示差检测是通用型检测器,主要是依据不同溶液的折光率来鉴定的,凡具有与流动相折光率不同的样品组分,均可使用示差折光检测器检测。折射率的大小表明了介质光学密度的高低。对于偏转式的示差折光检测器,光路在通过两个装有不同液体的检测池时发生偏转,偏转的大小与两种液体之间折光率的差异成比例。光路的偏转由光敏元件上的位移测得,显示了折光率的不同。在光学系统中采用了多种精密装置,提高了运行的稳定性,也使检测器更加精致。从钨灯发射出的光束经过聚光透镜,狭缝1,准直镜和狭缝2检测池,然后光被检测池后的反光镜反射,再通过检测池、狭缝2、准和零位玻璃调节器后在光敏元件上显示出狭缝1的影象光敏元件上有两个并排的光敏接收元件。目前,糖类化合物的检测大多使用此检测系统(当然现在糖类elsd很普遍)。
二、用途
紫外检测器对占物质总数约80%的有紫外吸收的物质均可检测,即可测190--350 nm范围的光吸收变化,也可向可见光范围350---700 nm延伸,适用于大部分常见具有紫外吸收有机物质和部分无机物质。示差检测是凡具有与流动相折光率不同的样品组分,均可使用示差折光检测器检测,如高分子化合物、糖类、脂肪烷烃等都能够检测。在凝胶色谱中示差折光检测器是必不可少的,尤其对聚合物,如聚乙烯、聚乙二醇、丁苯橡胶等的分子量分布的测定。它与紫外可见检测器相比,灵敏度较低,一般不适用于痕量分析,也不适用于梯度洗脱。
一般当物质在200-400nm有紫外吸收时,考虑用紫外检测器,无吸收或吸收弱时可以考虑示差检测器。
三、优点
紫外优点:常用、方便。 示差检测器:弱吸收物质定量准确。
紫外吸收检测器不仅有较好的选择性和较高的灵敏度,噪音低,线性范围宽,而且对环境温度、流动相组成变化和流速波动不太敏感,因此既可用于等度洗脱,也可用于梯度洗脱。由于灵敏高,因此即使是那些光吸收小、消光系数低的物质也可用UV检测器进行微量分析。
示差折光检测器这一系统通用性强、操作简单,属于总体性能浓度型检测器,其响应值取决于柱后流出液折射率的变化,采用含有样品的流出液和不含样品的流出液的同一物理量的示差测量。其响应信号与溶质的浓度成正比,属于中等灵敏度检测器,检测限可达1mg/ml-0.1mg/ml。它是目前液相色谱中常用的一种检测器,可与输液泵、色谱柱、进样器等组成凝胶渗透色谱仪或高效液相色谱仪系统,也可以配置适当的进样系统作为单独的分析仪器使用。它对所有溶质都有响应,某些不能用选择性检测器检测的组分,如高分子化合物、糖类、脂肪烷烃等,可用示差检测器检测。由于不同的液体折光不同,因此本检测器通用性强,可广泛地应用于化工、石油、医药、食品等领域为科研、生产服务。
四、区别
示差折光检测器在原理上虽然是通用型检测器,这一系统灵敏度低(检测下限为10-7g/ml),流动相的变化会引起折光率的变化,因此,它既不适用于痕量分析,也不适用于梯度洗脱样品的检测,对于HPLC来说不是理想的检测器。而UV检测的主要缺点在于紫外不吸收的化合物灵敏度很低。
1.紫外是选择性检测器,示差是通用性检测器;
2.紫外检测器灵敏度高,示差检测器灵敏度低;
3.紫外检测器可进行梯度洗脱,示差检测器不能进行梯度洗脱;
4.紫外检测器对压力和温度不敏感,示差检测器很敏感
五、紫外检测器的波长范围是根据什么来的?
连续光源(氘灯)发出的光,通过狭缝、透镜、光栅、反射镜等光路组件形成单一波长的平行光束。通过光栅的调节可得到不同波长。波长范围应该是根据光源来确定的,不同光源波长范围也不一样。光波根据光的传播频率不一样而划分的。
六、示差检测器的折射率范围大小如何计算?是怎么来计算的?范围越大越好还是越小越好?理由是什么?
根据稀溶液中相加和定律,溶液的折射率等于溶剂和溶质各自的折射率乘以各自的摩尔浓度之和:n=c0n0+cini
式中ni为溶质的折射率,ci为溶质的摩尔百分数,c0为溶剂的摩尔百分数。因为ci+c0=1,n越大,可测量的浓度范围也越大。
七、示差检测器的温控范围是怎么来的?范围的大小对仪器的性能和检测有什么好坏之处?
折光物质由于温度变化引起该物质密度变化,进而导致折射率的改变。常用有机溶剂折射率的温度系数(dn/dT)在-1.05×10-4/度(水)和-6.4×10-4/度(苯)之间变化,平均值为-4.9×10-4/度。当温度变化10-4度时,折光率变化约在10-7RIU,这就意味着对于目前可接受的噪声水平10-7RIU,需要将温度控制在-10-4~+10-4范围之内。温度控制范围越小,噪声越低,信噪比就越大,越有利于检测。 |