液相色譜儀檢測器概述（二）

第三節 光電二極管陣列檢測器

光電二極管陣列檢測器（PDAD）是20世紀80年代出現的一種光學多通道檢測器，屬于多波長快速掃描紫外可見吸收檢測器，在液相色譜儀分析中得到大量使用，是液相色譜最有發展前景和最好的檢測器。

一、工作原理：

在晶體硅上緊密排列一組（數量為200～1024個）光電二極管，光敏范圍是200～600nm。每個二極管相當于一個單色器的出口狹縫，分辨率是1～2nm，二極管越多分辨率越高，一般是一個二極管對應接受光譜上一個納米譜帶寬的單色光。光電二極管排列（數字分辨）和狹縫寬度（光學分析）決定檢測器的波長分析能力。

復色光通過樣品池被組分選擇性吸收后進入單色器，照射在二極管陣列上，使每個納米波長的光強度轉變為相應的電信號強度，得到的是時間、波長和吸光強度的三維譜圖，色譜圖用于定量，光譜圖用于定性，有助于復雜組分和未知組分的結構確定。

PDAD與UVD的不同之處：

UVD是先用單色器分光，只讓特定波長的光通過樣品池。

PDAD是先讓所有波長的光都通過樣品池，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測。

二、性能特點：

1、可實施全波長掃描，快速確定最優吸收波長。

2、可同時得到多個波長的色譜圖，計算不同波長處的相對吸收比。

3、可在色譜分離同時，對色譜峰的指定位置實時記錄吸收光譜圖，并得到zui大吸收波長。

4、在色譜運行期間，可逐點進行光譜掃描，得到時間、波長和光強度的三維譜圖。

5、選擇性好。可選擇寬波帶進行檢測，能一次把所有組分檢測出來。

6、靈敏度比UVD高。

7、噪音低，線性范圍寬。

8、對流量和溫度的波動不靈敏。

9、適用于梯度洗脫和制備色譜。

10、光學通量低（帶寬通量較窄）。

11、比UVD更復雜，容易漂移。

12、燈輸出能量隨時間降低。

13、色譜峰純度判斷：

（1）等高線圖法。

（2）光譜色譜三維圖法。

（3）重疊光譜圖法。

（4）波長比圖法。

（5）色譜峰純度計算法。

14、色譜峰鑒定：

（1）與標準品或標準光譜比較。

（2）與正常紫外光譜比較。

15、可提供各種類型的色譜圖：

（1）單波長色譜圖。

（2）任意兩個波長的吸收比色譜圖。

（3）波長時間程序色譜圖。

（4）最大吸收波長色譜圖，是靈敏度zui高的檢測方法。

（5）總體吸收色譜圖，是定量重復性zui好的檢測方法。

16、建立光譜庫，檢索被測樣品的光譜。

第四節 示差折光檢測器

示差折光檢測器（RID）為通用型檢測器，是除UVD外應用最多的液相色譜儀檢測器。

一、類型：

1、反射型：根據Fresnel定律。

2、折射型：根據Snell定律。

3、干涉型。

二、工作原理：

RID是基于樣品流路與參比流路在折光指數上的差別進行檢測的。當折光指數差別最大時，靈敏度最大。并不檢測的折光指數，而是檢測折光指數的差別。

用兩束相同角度的光照射溶劑相、樣品與溶劑相，二者對光的折射率不同，其中一束光（通常是通過樣品與溶劑相）因為發生偏轉而造成兩束光的強度差發生變化，這種變化與樣品的濃度成正比，將此差示信號放大并記錄，得到色譜圖。

溶液的折射率是溶劑（流動相）和溶質（樣品）各自的折射率乘以各自的摩爾濃度之和。

三、特點：

1、優點：

（1）通用性強。任何一對液體都會有約0.07的折光率差異，除非被分析樣品與溶液的折光指數完全相同，都會被檢測到。

（2）檢測下限可達10ˉ⁷～10ˉ⁶g/mL。

（3）操作簡便，比較耐用，維護成本低。

2、缺點：

（1）靈敏度低。

（2）選擇性差。

（3）受環境溫度、流量和流動相組成等波動的影響大，不能用于梯度洗脫。

（4）色譜峰可能是正的，也可能是負的。

四、使用注意事項：

1、洗脫液組成一定要恒定，不能使用梯度洗脫。

2、不能使檢測池帶壓工作，與其它檢測器串聯使用時應放在最后。

3、流速要恒定，泵的流量波動要小于0.5%，使用往復泵時要用阻尼裝置。

4、溫度要恒定，恒溫精度要達±10ˉ⁴℃。使用時預熱時間要充足，否則基線漂移十分嚴重。

五、應用：

1、適用于無紫外吸收的有機物分析，如高分子化合物、糖類和脂肪烷烴等。

2、凝膠色譜中必備的檢測器。

3、制備色譜中經常使用。

第五節 蒸發光散射檢測器

蒸發光散射檢測器（ELSD）是基于溶質的光散射性質進行檢測，是20世紀80年代出現的液相色譜儀檢測器。

一、結構：

ELSD由霧化器、加熱漂移管（溶劑蒸發室）、激光光源和光檢測器（光電轉換器）等組成。

二、工作原理：

液相色譜柱流出液導入霧化器后，被載氣（壓縮空氣或N₂）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，散射光強度的對數值與組分濃度的對數值呈線性關系。

三、特點：

1、優點：

（1）zui大優點是能檢測不含發色團的化合物。

（2）屬于通用性質量型檢測器。因為ELSD是檢測光散射變化，散射光強只與溶質顆粒大小和數量有關，與溶質本身的物理和化學性質無關，對各種物質的響應幾乎相同。

（3）可檢測揮發性低于流動相的任何樣品。

（4）流動相低溫霧化和蒸發，對熱不穩定和揮發性化合物也有較高的靈敏度。

（5）廣泛的梯度和溶劑兼容性，無溶劑峰干擾。

（6）輔助載氣提高了檢測靈敏度，保持檢測池內清潔，避免污染。

（7）高精度霧化和蒸發溫度控制，保證高精度檢測。

（8）可與任何液相色譜連接。

2、缺點：

（1）靈敏度相對較低。

（2）不能使用不揮發性的流動相，如磷酸鹽。

（3）要用霧化氣源，典型的是N₂。

（4）不同色譜條件下的霧化和除溶劑參數需要重新優化。

（5）蒸發出的溶劑要引到戶外或通風櫥中。

（6）對揮發性化合物的檢測不理想。

（7）一般得到的是非線性校正曲線。溶質濃度與峰面積不呈線性關系，分別取自然對數后呈線性關系。

（8）某些化合物的檢測靈敏度不如其它檢測器。

四、相關事宜：

1、洗脫液需要霧化，霧化氣流的純度和壓力影響檢測器的信噪比。

2、流動相要蒸發掉，不能使用不易揮發的物質調節流動相pH值，可通過調節蒸發溫度使比被測物質沸點低的組分蒸發。在不使被測物質蒸發的前提下，溫度越高，流動相蒸發越完全，基線越好，信噪比越高。如果被測物質沸點接近或低于流動相的蒸發溫度，則無法檢測（以100%的水作流動相，沸點比水低的有機物質完全可以用氣相色譜進行分離檢測）。由于流動相和溶劑蒸發了，使用ELSD得到的色譜圖一般沒有溶劑峰，梯度洗脫沒有折光視差效應，一般不會出現基線漂移。

五、應用：

適用于無紫外吸收、無電活性、不發熒光和揮發性低于流動相的樣品的檢測，主要用于糖類、脂肪酸、磷脂、維生素、氨基酸、甘油三酯、皂苷和甾體等無紫外吸收或紫外末端吸收的化合物的檢測。