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这么详细的紫外-可见光检测器的介绍,你一定没见过

点击次数:195次  发布时间:2018-07-20
 紫外-可见光检测器详细介绍:  
1.噪声和漂移  
    光学吸收检测器的噪声主要来源于检测器和分离系统两方面。常用确定噪声来源的方法是系统地改变流动相的流速,如果噪声与流速变化正相关,则噪声可能来源于分离系统;当噪声与流速变化严格成正比关系时,可以确定噪声一定来源于分离系统。  
    (1)来源于检测器的噪声  
    对于光学吸收检测器,当没有样品吸收时,检测信号是与波长有关的光强度、光学系统的传播效率和光电转换效率的函数。如果光电转换效率低,则输出信号小,接近于光电转换元件的自然噪声。可以通过采用强光源或宽谱带的办法来增加光强度,提高信噪比。如果仅提高放大器的放大倍数,会同时放大噪声,信噪比也得不到提高。许多光学吸收检测器使用氘灯做光源,随着使用时间的增加,氘灯光强度降低,噪声不断加大。另外,由于静电作用,检测器在使用过程中易于从周围环境中吸尘,覆盖在光学元件上的尘埃降低了光的传播效率,提高光的散射,因此对检测不利。强紫外光的照射还会使一些光学材料涂层发生降解,也会慢慢增加噪声。检测器的信噪比一年可降低四分之一或更多。  
   (2)来源于分离系统的噪声  
    紫外-可见光检测器对流动相流速的变化是非常敏感的,因此要求恒流泵的更为稳定。温度变化引起流动相折射率改变是紫外-可见光检测器流速灵敏度产生的主要原因。入射光进入检测池之前必须通过空气-光窗和光窗-流动相两个界面,入射光因此产生了反射或散射损失,具有与化合物吸收光相同的效果(大约是10-4)。当介质之间折射率的差异较大时,会有更多的光被反射、散射损失掉。由于折射率对温度的变化非常敏感(大多数溶剂折射率的温度系数在10-4~10-9之间),因此需要控制检测池流动相的温度,利用热平衡减少光损失。除温度外,流动相折射率的变化还与其压力有关。泵的脉冲导致流动相压力变化,也会引起流动相折射率的改变,其可以用增加阻尼器的方法来改善压力基线噪声。  
    检测池内气泡的存在,是检测器噪声的一个重要来源。原因是检测池内一个很微小的气泡都会形成一个反射面,造成光的反射,散射,引起吸光误差。使用经充分脱气的流动相通过检测池可以避免气泡产生。提高检测池压力,是防止气泡形成较好的一个办法。具体做法是在检测器出口设置限制器(1m×0.25mm聚四氟乙烯管),使之保持一定的反压;或者在检测器出口处接一根旧的短柱。但应注意增加压力不能太高,如果超过规定的压力限,可能引起检测池的破裂,色谱参数也可能发生变化。气泡内含氧时,在波长小于260nm处经常可以观察到很高的噪声水平,此时流动相用氦气脱氧是消除流动相噪声的有效手段。  
    除了会引起检测器产生噪声外,流动相温度的缓慢变化、光学元件如光源等的迅速老化还会引起检测器的漂移。现代紫外-可见光检测器的漂移更多的来自流动相组成的改变,尤其是进行梯度洗脱时。为弥补梯度洗脱造成的漂移,可采用双柱分离、双光束检测的办法以差减去除漂移,但操作繁琐;或者将含有样品的流动相和不含有样品的空白流动相先后进行同样的梯度洗脱,将两者差减后,去除漂移。另外,还可用化学方法加入负梯度物质,进行负向补偿流动相溶剂造成的基线漂移。但此时由于本底提高,要求紫外-可见光检测器有较大的线性范围。  
2.线性范围  
    朗伯-比耳定律只适用于单色光和均匀非散射溶液。对于连续光源,当单色器色散能力较低时,得到的是具有一定波长范围的较宽谱带,吸光系数近似为常数,导致对定律的偏离。不仅使线性范围变小,而且吸收峰不敏锐。朗伯-比耳定律中的仪器偏差是定量分析的根本性限制。当待测物质浓度较大时,这种偏差表现为响应曲线的斜率变小。此时吸光质点的光散射较大,特别是在紫外区,散射更为严重。杂散光作为主要光源被光敏元件检测,光电转换元件和其它电子元件的灵敏度较差等原因都会导致对朗伯-比耳定律的偏离,进而使检测器线性范围降低。  
    为了克服非单色光引起的偏离,应尽量设法得到比较窄的入射光谱带,这就需要较好的单色器和合适的狭缝宽度。棱镜和光栅的谱宽仅几个纳米,一般已够用。检测限与线性范围有着相互依赖的关系。狭缝宽度大,光通量增加,有利于灵敏检测,但线性范围小;狭缝宽度过窄,又会降低信噪比。另外,将入射光波长选择在被测物的吸收波长(λmax)附近的一个很小的范围内吸收曲线较为平坦,吸光系数相差不大,因此由杂散光引起的偏离就会比其它波长处小得多,而且因波长不稳定引起的偏差也会较小。检测的精确度、准确度都较高。  
3.温度影响  
    与气相色谱检测器相比,液相色谱检测器的温度效应要小得多。但为了在保留时间和峰面积方面取得较大的精确度和准确度,将噪声尽可能地降低,检测器的温度控制仍是需要的。除了前面所说的流动相温度变化引起折射率改变之外,一些化合物的紫外吸收光谱也会随温度变化而改变,其中染料分子的吸收光谱变化较大,甲苯吸光度的温度系数可达-0.75%/℃。还有的化合物,因分子结构随温度改变,从而引起吸收光谱的变化,2℃室温变化可导致分析结果1%的变动。为了控制检测器的温度,液相色谱系统应放在空气流通的环境中,既不要隔绝空气,也不要空气流动过大,要远离热源、加热管道等。
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