各種檢測器基本原理及比較
檢測原理 | 特點 | 缺點 | |
紫外-可見光(UV-VIS)檢測器 | 基于Lambert-Beer定律,即被測組分對紫外光或可見光具有吸收,且吸收強度與組分濃度成正比。 | 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。由于UV-VIS對環(huán)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。 |
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二極管陣列檢測器(diode-array detector, DAD) | 以光電二極管陣列(或CCD陣列,硅靶攝像管等)作為檢測元件的UV-VIS檢測器。它可構成多通道并行工作,同時檢測由光柵分光,再入射到陣列式接受器上的全部波長的信號,然后,對二極管陣列快速掃描采集數(shù)據(jù),得到的是時間、光強度和波長的三維譜圖。與普通UV-VIS檢測器不同的是,普通UV-VIS檢測器是先用單色器分光,只讓特定波長的光進入流動池。而二極管陣列UV-VIS檢測器是先讓所有波長的光都通過流動池,然后通過一系列分光技術,使所有波長的光在接受器上被檢 | 特點與紫外檢測器相同,同時可動態(tài)的在同一時間檢測所有波長下的吸收。 |
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示差折光檢測器(differential refractometers, RI) | 原理:基于樣品組分的折射率與流動相溶劑折射率有差異,當組分洗脫出來時,會引起流動相折射率的變化,這種變化與樣品組分的濃度成正比。 RI 檢測器根據(jù)其設計原理可分為反射型(根據(jù)Fresnel定律)、折射型(根據(jù)Snell定律)和干涉型三種類型。 | 示差折光檢測法也稱折射指數(shù)檢測法。絕大多數(shù)物質的折射率與流動相都有差異,所以RI是一種通用的檢測方法。雖然其靈敏度比其他檢測方法相比要低1-3個數(shù)量級。對于那些無紫外吸收的有機物(如高分子化合物、糖類、脂肪烷烴)是比較適合的。在凝膠色譜中是*檢測器,在制備色譜中也經常使用。 |
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蒸發(fā)光散射檢測器(evaporative light-scattering detector, ELSD) | ELSD是基于溶質的光散射性質的檢測器。由霧化器、加熱漂移管(溶劑蒸發(fā)室)、激光光源和光檢測器(光電轉換器)等部件構成。色譜柱流出液導入霧化器,被載氣(壓縮空氣或氮氣)霧化成微細液滴,液滴通過加熱漂移管時,流動相中的溶劑被蒸發(fā)掉,只留下溶質,激光束照在溶質顆粒上產生光散射,光收集器收集散射光并通過光電倍增管轉變成電信號。 | 因為散射光強只與溶質顆粒大小和數(shù)量有關,而與溶質本身的物理和化學性質無關,所以ELSD屬通用型和質量型檢測器。適合于無紫外吸收、無電活性和不發(fā)熒光的樣品的檢測。其靈敏度與載氣流速、汽化室溫度和激光光源強度等參數(shù)有關。與示差折光檢測器相比,它的基線漂移不受溫度影響,信噪比高,也可用于梯度洗脫。檢測任何不揮發(fā)樣品,提供的樣品組份和幾乎相同的響應因子,靈敏度高于RI、低波長紫外檢測器和其他ELSD,不需要日常維護,可和HPLC、GPC和SFC連用 | 1.流動相相不能含有不揮發(fā)組分(可使用有機酸堿替代) |
熒光檢測器(fluorescence detector) | 原理: 許多有機化合物,特別是芳香族化合物、生化物質,如有機胺、維生素、激素、酶等,被一定強度和波長的紫外光照射后,發(fā)射出較激發(fā)光波長要長的熒光。熒光強度與激發(fā)光強度、量子效率和樣品濃度成正比。有的有機化合物雖然本身不產生熒光,但可以與發(fā)熒光物質反應衍生化后檢測。 | 特點: 有非常高的靈敏度和良好的選擇性,靈敏度要比紫外檢測法高2-3個數(shù)量級。而且所需樣品量很小,特別適合于藥物和生物化學樣品的分析。 |
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HPLC中常見檢測器的基本特性
檢測器 | 檢測下限/(g/ml) | 線性范圍 | 選擇性 | 梯度淋洗 | 主要特點 |
紫外-可見光 | 有 | 可 | 對流速和溫度變化敏感;池體積可制作得很小;對溶質的響應變化大。 | ||
熒光 | 有 | 可 | 選擇性和靈敏度高;易受背景熒光、消光、溫度、pH和溶劑的影響。 | ||
電導 | 有 | 不可 | 是離子性物質的通用檢測器;受溫度和流速影響;不能用于有機溶劑體系。 | ||
電化學 | 有 | 困難 | 選擇性高;易受流動相pH值和雜質的影響;穩(wěn)定性較差。 | ||
蒸發(fā)光散射 | 無 | 可 | 可檢測所有物質。 | ||
示差折光 | 無 | 不可 | 可檢測所有物質;不適合微量分析;對溫度變化敏感 |