一、紫外檢測器與示差檢測器原理
紫外:只要具有光吸收的都可以.,示差:存在光的對比差或折射率
紫外吸收檢測器 ultraviolet absorption detector 簡稱紫外檢測器(UV),是基于溶質分子吸收紫外光的原理設計的檢測器。工作原理是Lambert-Beer定律,即當一束單色光透過流動池時,若流動相不吸收光,則吸收度A與吸光組分的濃度C和流動池的光徑長度L成正比。很多有機分子都具紫外或可見光吸收基團,有較強的紫外或可見光吸收能力,因此UV-VIS檢測器既有較高的靈敏度,也有很廣泛的應用范圍,是液相色譜中應用泛的檢測器,幾乎所有液相色譜儀都配置了這種檢測器。
由于UV-VIS對環境溫度、流速、流動相組成等的變化不是很敏感,所以還能用于梯度淋洗。一般的液相色譜儀都配置有UV-VIS檢測器。用UV-VIS檢測時,為了得到高的靈敏度,常選擇被測物質能產生吸收的波長作檢測波長,但為了選擇性或其它目的也可適當犧牲靈敏度而選擇吸收稍弱的波長,另外,應盡可能選擇在檢測波長下沒有背景吸收的流動相。
示差檢測是通用型檢測器,主要是依據不同溶液的折光率來鑒定的,凡具有與流動相折光率不同的樣品組分,均可使用示差折光檢測器檢測。折射率的大小表明了介質光學密度的高低。對于偏轉式的示差折光檢測器,光路在通過兩個裝有不同液體的檢測池時發生偏轉,偏轉的大小與兩種液體之間折光率的差異成比例。光路的偏轉由光敏元件上的位移測得,顯示了折光率的不同。在光學系統中采用了多種精密裝置,提高了運行的穩定性,也使檢測器更加精致。從鎢燈發射出的光束經過聚光透鏡,狹縫1,準直鏡和狹縫2檢測池,然后光被檢測池后的反光鏡反射,再通過檢測池、狹縫2、準和零位玻璃調節器后在光敏元件上顯示出狹縫1的影象光敏元件上有兩個并排的光敏接收元件。目前,糖類化合物的檢測大多使用此檢測系統(當然現在糖類elsd很普遍)。
二、用途
紫外檢測器對占物質總數約80%的有紫外吸收的物質均可檢測,即可測190--350 nm范圍的光吸收變化,也可向可見光范圍350---700 nm延伸,適用于大部分常見具有紫外吸收有機物質和部分無機物質。示差檢測是凡具有與流動相折光率不同的樣品組分,均可使用示差折光檢測器檢測,如高分子化合物、糖類、脂肪烷烴等都能夠檢測。在凝膠色譜中示差折光檢測器是的,尤其對聚合物,如聚乙烯、聚乙二醇、丁苯橡膠等的分子量分布的測定。它與紫外可見檢測器相比,靈敏度較低,一般不適用于痕量分析,也不適用于梯度洗脫。
一般當物質在200-400nm有紫外吸收時,考慮用紫外檢測器,無吸收或吸收弱時可以考慮示差檢測器。
三、優點
紫外優點:常用、方便。 示差檢測器:弱吸收物質定量準確。
紫外吸收檢測器不僅有較好的選擇性和較高的靈敏度,噪音低,線性范圍寬,而且對環境溫度、流動相組成變化和流速波動不太敏感,因此既可用于等度洗脫,也可用于梯度洗脫。由于靈敏高,因此即使是那些光吸收小、消光系數低的物質也可用UV檢測器進行微量分析。
示差折光檢測器這一系統通用性強、操作簡單,屬于總體性能濃度型檢測器,其響應值取決于柱后流出液折射率的變化,采用含有樣品的流出液和不含樣品的流出液的同一物理量的示差測量。其響應信號與溶質的濃度成正比,屬于中等靈敏度檢測器,檢測限可達1mg/ml-0.1mg/ml。它是目前液相色譜中常用的一種檢測器,可與、色譜柱、進樣器等組成凝膠滲透色譜儀或高效液相色譜儀系統,也可以配置適當的進樣系統作為單獨的分析儀器使用。它對所有溶質都有響應,某些不能用選擇性檢測器檢測的組分,如高分子化合物、糖類、脂肪烷烴等,可用示差檢測器檢測。由于不同的液體折光不同,因此本檢測器通用性強,可廣泛地應用于化工、石油、醫藥、食品等領域為科研、生產服務。
四、區別
示差折光檢測器在原理上雖然是通用型檢測器,這一系統靈敏度低(檢測下限為10-7g/ml),流動相的變化會引起折光率的變化,因此,它既不適用于痕量分析,也不適用于梯度洗脫樣品的檢測,對于HPLC來說不是理想的檢測器。而UV檢測的主要缺點在于紫外不吸收的化合物靈敏度很低。
1.紫外是選擇性檢測器,示差是通用性檢測器;
2.紫外檢測器靈敏度高,示差檢測器靈敏度低;
3.紫外檢測器可進行梯度洗脫,示差檢測器不能進行梯度洗脫;
4.紫外檢測器對壓力和溫度不敏感,示差檢測器很敏感
五、紫外檢測器的波長范圍是根據什么來的?
連續光源(氘燈)發出的光,通過狹縫、透鏡、光柵、反射鏡等光路組件形成單一波長的平行光束。通過光柵的調節可得到不同波長。波長范圍應該是根據光源來確定的,不同光源波長范圍也不一樣。光波根據光的傳播頻率不一樣而劃分的。
六、示差檢測器的折射率范圍大小如何計算?是怎么來計算的?范圍越大越好還是越小越好?理由是什么?
根據稀溶液中相加和定律,溶液的折射率等于溶劑和溶質各自的折射率乘以各自的摩爾濃度之和:n=c0n0+cini
式中ni為溶質的折射率,ci為溶質的摩爾百分數,c0為溶劑的摩爾百分數。因為ci+c0=1,n越大,可測量的濃度范圍也越大。
七、示差檢測器的溫控范圍是怎么來的?范圍的大小對儀器的性能和檢測有什么好壞之處?
折光物質由于溫度變化引起該物質密度變化,進而導致折射率的改變。常用有機溶劑折射率的溫度系數(dn/dT)在-1.05×10-4/度(水)和-6.4×10-4/度(苯)之間變化,平均值為-4.9×10-4/度。當溫度變化10-4度時,折光率變化約在10-7RIU,這就意味著對于目前可接受的噪聲水平10-7RIU,需要將溫度控制在-10-4~+10-4范圍之內。溫度控制范圍越小,噪聲越低,信噪比就越大,越有利于檢測。