檢測(cè)器的作用是將柱流出物中樣品組成和含量的變化轉(zhuǎn)化為可供檢測(cè)的信號(hào),常用檢測(cè)器有紫外吸收、熒光、示差折光、化學(xué)發(fā)光等。
1.紫外可見吸收檢測(cè)器(ultraviolet-visibledetector,UVD)
紫外可見吸收檢測(cè)器(UVD)是HPLC中應(yīng)用zui廣泛的檢測(cè)器之一,幾乎所有的液相色譜儀都配有這種檢測(cè)器。其特點(diǎn)是靈敏度較高,線性范圍寬,噪聲低,適用于梯度洗脫,對(duì)強(qiáng)吸收物質(zhì)檢測(cè)限可達(dá)1ng,檢測(cè)后不破壞樣品,可用于制備,并能與任何檢測(cè)器串聯(lián)使用。紫外可見檢測(cè)器的工作原理與結(jié)構(gòu)同一般分光光度計(jì)相似,實(shí)際上就是裝有流動(dòng)地的紫外可見光度計(jì)。
用途:紫外檢測(cè)器使用于大部分常見具有紫外吸收有機(jī)物質(zhì)和部分無機(jī)物質(zhì)。紫外檢測(cè)器對(duì)占物質(zhì)總數(shù)約80%的有紫外吸收的物質(zhì)均可檢測(cè),既可測(cè)190--350 nm范圍的光吸收變化,也可向可見光范圍350---700 nm 延伸。
紫外檢測(cè)器適用于有機(jī)分子具紫外或可見光吸收基團(tuán),有較強(qiáng)的紫外或可見光吸收能力的物質(zhì)檢測(cè)。一般當(dāng)物質(zhì)在200-400 nm 有紫外吸收時(shí),考慮用紫外檢測(cè)器。
優(yōu)點(diǎn):紫外吸收檢測(cè)器不僅靈敏度高、噪音低、線性范圍寬、有較好的選擇性,而且對(duì)環(huán)境溫度、流動(dòng)相組成變化和流速波動(dòng)不太 敏感,因此既可用于等度洗脫,也可用于梯度洗脫。紫外檢測(cè)器對(duì)流速和溫度均不敏感,可于制備色譜。由于靈敏高,因此即使是那些光吸收小、消光系數(shù)低的物質(zhì) 也可用UV檢測(cè)器進(jìn)行微量分析。
不足之處在于對(duì)紫外吸收差的化合物如不含不飽和鍵的烴類等靈敏度很低。
紫外可見吸收檢測(cè)器
(1)紫外吸收檢測(cè)器
紫外吸收檢測(cè)器常用氘燈作光源,氘燈則發(fā)射出紫外-可見區(qū)范圍的連續(xù)波長,并安裝一個(gè)光柵型單色器,其波長選擇范圍寬(190nm~800nm)。它有兩個(gè)流通池,一個(gè)作參比,一個(gè)作測(cè)量用,光源發(fā)出的紫外光照射到流通池上,若兩流通池都通過純的均勻溶劑,則它們?cè)谧贤獠ㄩL下幾乎無吸收,光電管上接受到的輻射強(qiáng)度相等,無信號(hào)輸出。當(dāng)組分進(jìn)入測(cè)量池時(shí),吸收一定的紫外光,使兩光電管接受到的輻射強(qiáng)度不等,這時(shí)有信號(hào)輸出,輸出信號(hào)大小與組分濃度有關(guān)。
局限:流動(dòng)相的選擇受到一定限制,即具有一定紫外吸收的溶劑不能做流動(dòng)相,每種溶劑都有截止波長,當(dāng)小于該截止波長的紫外光通過溶劑時(shí),溶劑的透光率降至10%以下,因此,紫外吸收檢測(cè)器的工作波長不能小于溶劑的截止波長。
(2)光電二極管陣列檢測(cè)器(photodiodearraydetector,PDAD)
也稱快速掃描紫外可見分光檢測(cè)器,是一種新型的光吸收式檢測(cè)器。它采用光電二極管陣列作為檢測(cè)元件,構(gòu)成多通道并行工作,同時(shí)檢測(cè)由光柵分光,再入射到陣列式接收器上的全部波長的光信號(hào),然后對(duì)二極管陣列快速掃描采集數(shù)據(jù),得到吸收值(A)是保留時(shí)間(tR)和波長(l)函數(shù)的三維色譜光譜圖。由此可及時(shí)觀察與每一組分的色譜圖相應(yīng)的光譜數(shù)據(jù),從而迅速?zèng)Q定具有*選擇性和靈敏度的波長。
單光束二極管陣列檢測(cè)器,光源發(fā)出的光先通過檢測(cè)池,透射光由全息光柵色散成多色光,射到陣列元件上,使所有波長的光在接收器上同時(shí)被檢測(cè)。陣列式接收器上的光信號(hào)學(xué)的方法快速掃描提取出來,每幅圖象僅需要10ms,遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過色譜流出峰的速度,因此可隨峰掃描。
2.熒光檢測(cè)器(fluorescencedetector,F(xiàn)D) 熒光檢測(cè)器是一種高靈敏度、有選擇性的檢測(cè)器,可檢測(cè)能產(chǎn)生熒光的化合物。某些不發(fā)熒光的物質(zhì)可通過化學(xué)衍生化生成熒光衍生物,再進(jìn)行熒光檢測(cè)。其zui小檢測(cè)濃度可達(dá)0.1ng/ml,適用于痕量分析;一般情況下熒光檢測(cè)器的靈敏度比紫外檢測(cè)器約高2個(gè)數(shù)量級(jí),但其線性范圍不如紫外檢測(cè)器寬。近年來,采用激光作為熒光檢測(cè)器的光源而產(chǎn)生的激光誘導(dǎo)熒光檢測(cè)器極大地增強(qiáng)了熒光檢測(cè)的信噪比,因而具有很高的靈敏度,在痕量和超痕量分析中得到廣泛應(yīng)用。
熒光檢測(cè)器
特點(diǎn):選擇性高,只對(duì)熒光物質(zhì)有響應(yīng);靈敏度也高,zui低檢出限可達(dá)10-12ug/ml,適合于多環(huán)芳烴及各種熒光物質(zhì)的痕量分析。也可用于檢測(cè)不發(fā)熒光但經(jīng)化學(xué)反應(yīng)后可發(fā)熒光的物質(zhì)。如在酚類分析中,多數(shù)酚類不發(fā)熒光,為此先經(jīng)處理使其變?yōu)闊晒馕镔|(zhì),而后進(jìn)行分析。
3.示差折光檢測(cè)器(differentialrefractiveIndexdetector,RID)
示差折光檢測(cè)器是一種濃度型通用檢測(cè)器,對(duì)所有溶質(zhì)都有響應(yīng),某些不能用選擇性檢測(cè)器檢測(cè)的組分,如高分子化合物、糖類、脂肪烷烴等,可用示差檢測(cè)器檢測(cè)。示差檢測(cè)器是基于連續(xù)測(cè)定樣品流路和參比流路之間折射率的變化來測(cè)定樣品含量的。光從一種介質(zhì)進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),由于兩種物質(zhì)的折射率不同就會(huì)產(chǎn)生折射。只要樣品組分與流動(dòng)相的折光指數(shù)不同,就可被檢測(cè),二者相差愈大,靈敏度愈高,在一定濃度范圍內(nèi)檢測(cè)器的輸出與溶質(zhì)濃度成正比。
示差折光檢測(cè)器
優(yōu)點(diǎn):對(duì)糖類檢測(cè)靈敏度較高,其檢測(cè)限可達(dá)10-8g/ml;穩(wěn)定性好,操作方便。
缺點(diǎn):該檢測(cè)器對(duì)多數(shù)物質(zhì)的靈敏度低(約10-5g/ml),通常不用于痕量分析;受環(huán)境溫度、流動(dòng)相組成等波動(dòng)的影響較大,不適合梯度洗脫。
4.電化學(xué)檢測(cè)器(elec)chemicaldetector,ED)
電化學(xué)檢測(cè)器主要有安培、極譜、庫侖、電位、電導(dǎo)等檢測(cè)器,屬選擇性檢測(cè)器,可檢測(cè)具有電活性的化合物。目前它已在各種無機(jī)和有機(jī)陰陽離子、生物組織和體液的代謝物、食品添加劑、環(huán)境污染物、生化制品、農(nóng)藥及醫(yī)藥等的測(cè)定中獲得了廣泛的應(yīng)用。其中,電導(dǎo)檢測(cè)器在離子色譜中應(yīng)用zui多。
化學(xué)光檢測(cè)器
電化學(xué)檢測(cè)器的優(yōu)點(diǎn)是:
①靈敏度高,zui小檢測(cè)量~般為ng級(jí),有目可達(dá)pg級(jí);
②選擇性好,可測(cè)定大量非電活性物質(zhì)中極痕量的電活性物質(zhì);
③線性范圍寬,一般為4~5個(gè)數(shù)量級(jí);
④設(shè)備簡(jiǎn)單,成本較低;
⑤易于自動(dòng)操作。
缺點(diǎn):干擾比較多,如生物樣品或流動(dòng)相中的雜質(zhì)、流動(dòng)相中溶解的氧氣及溫度的變化等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大的影響。電極壽命有限,對(duì)溫度和流速的變化比較敏感。
5.化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器(c。iluminescencedetector,CD) 化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器是近年來發(fā)展起來的一種快速、靈敏的新型檢測(cè)器,因其設(shè)備簡(jiǎn)單、價(jià)廉、線性范圍寬等優(yōu)點(diǎn)。其原理是基于某些物質(zhì)在常溫下進(jìn)行化學(xué)反應(yīng),生成處于激發(fā)態(tài)勢(shì)反應(yīng)中間體或反應(yīng)產(chǎn)物,當(dāng)它們從激發(fā)態(tài)返回基態(tài)時(shí),就發(fā)射出光子。由于物質(zhì)激發(fā)態(tài)的能量是來自化學(xué)反應(yīng),故叫作化學(xué)發(fā)光。當(dāng)分離組分從色譜柱中洗脫出來后,立即與適當(dāng)?shù)幕瘜W(xué)發(fā)光試劑混合,引起化學(xué)反應(yīng),導(dǎo)致發(fā)光物質(zhì)產(chǎn)生輻射,其光強(qiáng)度與該物質(zhì)的濃度成正比。
化學(xué)發(fā)光檢測(cè)器