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在高效液相色谱仪中,检测器是三大关键部件(高压输液泵、色谱柱、检测器)之一。
一个理想的液相色谱检测器应具备以下特征:灵敏度高;对所有的溶质都有快速响应;响应对流动相流量和温度变化都不敏感;不引起柱外谱带扩展;线性范围宽;适用的范围广。可惜至今没有一种检测器能完全具备这些特征。在高效液相色谱技术发展中,检测器至今是一个薄弱环节,它没有相当于气相色谱中使用的热导池检测器和氢火焰离子化检测器那样的既通用又灵敏的检测器。
在高效液相色谱仪中常用的检测器为紫外吸收检测器(UVD)、示差折光检测器(RID)、电导检测器(ECD),荧光检测器(FD),蒸发光散射检测器(ELSD)、带电荷气溶胶检测器(CAD)和多角度(激光)光散射检测器(MALSD),其中蒸发光散射检测器(ELSD)有望成为高效液相色谱通用灵敏的检测器。
1.分类
(1)按检测的对象分类
①整体性质检测器检测从色谱柱中流出的流动相总体物理性质的变化情况。如示差折光检测器(RID)和电导检测器(ECD),它们分别测定柱后流出液总体的折射率和电导率。此类检测器测定灵敏度低,必须用双流路进行补偿测量;易受温度和流量波动的影响,造成较大的漂移和噪声;不适合于痕量分析和梯度洗脱。
②溶质性质检测器此类检测器只检测柱后流出液中溶质的某一物理或化学性质的变化。例如,紫外吸收检测器(UVD)和荧光检测器(FD),它们分别测量溶质对紫外线的吸收和溶质在紫外线照射下发射的荧光强度。此类检测器灵敏度高,可单流路或双流路补偿测量,对流动相流量和温度变化不敏感,但不能使用对紫外线有吸收的流动相。它们可用于痕量分析和梯度洗脱。
(2)按适用性分类
①溶质性质检测器它对不同组成的物质响应差别极大,因此只能选择性地检测某些物质,如紫外吸收检测器、荧光检测器。
②整体性质检测器如RID、ECD、ELSD、CAD,它们对大多数物质的响应相差不大,几乎适用于所有物质。但RID的灵敏度低,受温度影响波动大,使用时有一定局限性。
上面提到的UVD、RID、FD、ECD 4种检测器皆属于非破坏性检测器,样品流出检测器后可进行馏分收集,并可与其它检测器串联使用。对荧光检测器因测定中加入荧光试剂,其对样品会产生沾污,当串联使用时应将它放在最后检测。
2.检测器的性能指标
检测器的性能指标见表9-6。
表9-6检测器性能指标
在评价检测器时,要强调以下几点:
(1)噪声 通常噪声是指由仪器的电气元件、温度波动、电压的线性脉冲以及其它非溶质作用产生的高频噪声和基线的无规则波动。高频噪声似“绒毛”使基线变宽;短周期噪声是记录器的基线变化,呈无规则的峰或谷。噪声的存在会降低检测灵敏度,严重时使仪器无法工作。
(2)基线漂移漂移是基线的一种向上或向下的缓慢移动,可在较长时间(0.5~1.0h)观察到。它可掩蔽噪声和小峰。漂移与整个液相色谱系统有关,而不仅是由检测器引起的。
(3)灵敏度(最小检出浓度或最小检出量)在一个特定分离工作中,检测器是否有足够的灵敏度是十分重要的。当比较检测器时,常使用敏感度这一性能指标。敏感度即指信号与噪声的比值(信噪比)等于2时,在单位时间内进入检测器的溶质的浓度或质量。
(4)线性范围在进行定量分析时,希望检测器有宽的线性范围,以便在一次分析中可同时对主要组分和痕量组分进行检测。
(5)检测器的池体积它应小于最早流出的死时间色谱峰的洗脱体积的1/10,否则会产生严重的柱外谱带扩展。
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