UV-Vis Detector

1、紫外- -可見分光檢測器及光電二極管陣列檢測器介紹Leo.xu未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑簡介 紫外-可見分光檢測器（ultraviolet-visible detector,UV-Vis），即可測190nm350nm范圍（紫外光區(qū)）的光吸收變化，也可向可見光區(qū)350700nm延升測量范圍。 優(yōu)點：靈敏度高，噪聲低。最低檢測濃度可達到10-10g/ml，最小檢測量可達至10-12g的數(shù)量級。對流動相基本無響應(yīng)，適于梯度洗脫。對無紫外吸收的物質(zhì)，如飽和烴及有有關(guān)衍生物無響應(yīng)?？捎糜谥苽渖V，或與其他檢測器串聯(lián)使用等。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨

2、歡笑一、工作原理及性能 工作原理：UV-Vis通過測定樣品在檢測池中吸收紫外-可見光的強弱來確定樣品的含量。遵循lambert-beer law （朗伯-比爾定律），即當一束平行單色光垂直通過某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時,其吸光度A與吸光物質(zhì)的濃度c及吸收層厚度b成正比。 lambert-beer law 數(shù)學表達式 A=lg(1/T)=Kbc （A為吸光度；T為透射比；c為吸光物質(zhì)的濃度； b為吸收層厚度，理論值為1cm ）未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑一、工作原理 摩爾吸光系數(shù)與分子結(jié)構(gòu) UV-Vis的靈敏度基本取決于樣品的摩爾吸光系數(shù)。摩爾吸光系數(shù)表明物質(zhì)分子對特

3、定波長輻射的吸收能力。因物質(zhì)分子中的存在著不飽和基團，又稱為生色團，它們都含有不飽和鍵或未共用電子對，如C=C、C=O、S=C、C=N、N=O等，能產(chǎn)生-* 、n* 的躍遷。因躍遷時吸收的能量較低，在近紫外區(qū)和可見光區(qū)出現(xiàn)吸收。不飽和鍵的存在是有機物發(fā)色（指在200nm-1000nm波長內(nèi)產(chǎn)生吸收峰）的主要條件。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑一、工作原理 另外，某些基團本身不產(chǎn)生吸收峰，但與生色團相連時，常會引起吸收峰位移和吸收強度改變。此為助色團。常見的助色團有羥基（-OH）、烴氧基（-OR）、氨基（-NH4）、烷氧基、芳氨基等。這些基團都可以引起氧原子上或氮原子上

4、未共用電子的共軛作用，由于助色團的存在，使助色團吸收峰的波長向長波方向移動。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、性能 （一）噪聲和漂移 噪聲的來源主要是檢測器和分離系統(tǒng)二方面。最常用的確定噪聲來源的方法是系統(tǒng)的改變流動相的流速，如果噪聲與流速變化成反比關(guān)系，則噪聲可能來源于分離系統(tǒng)iv噪聲與流速變化嚴格成正比關(guān)系時，可以確定一定來源于分離系統(tǒng)。 1、來源于檢測器的噪聲 解決方案：使用強光源（如氘燈）或?qū)捵V帶的辦法來增強光強，提高信噪比?；旧蠙z測器的信噪比一年可降低1/4或更多。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、性能 （一）噪聲和漂移 2、來源

5、于分離系統(tǒng)的噪聲 檢測池內(nèi)氣泡的存在 ，是檢測器噪聲的重要來源。檢測池內(nèi)一個很小的氣泡，都會形成一個反身面，造成光的反射、散射損失，引起。流動相充分脫氣，提高 檢測池的壓力，是防止氣泡形成的較好辦法（具體方法如下：在檢測器出口設(shè)置限制器1m*0.25mm聚四氟乙烯管，使之保持一定的反壓；或者在檢測器出口處接一根短柱。但應(yīng)該注意增加的壓力不能太高，若超過規(guī)定的壓力限，可能引起檢測池的破損，色譜參數(shù)也可能發(fā)生變化）。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、性能 （一）噪聲和漂移 除檢測器會產(chǎn)生噪聲外，流動相溫度的緩慢變化和光學元件如光源的迅速老化還化引起檢測器的漂移。 在梯度洗

6、脫時，為彌補梯度洗脫造成的漂移，可采用雙柱分離、雙光束檢測的辦法以差減去除漂移，但操作麻煩，且對技術(shù)熟練有一定要求?；蛘邔?含有樣品的流動相和不含 樣品的流動相先后進行同樣的梯度洗脫，將二者差減減后，去除漂移。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、性能 （二）線性范圍 lambert-beer law適用 于單色光和均勻非散射溶液 。為了克服非單色光引起的偏離，需要較好的單色器和合適的狹縫寬度。常用的有棱鏡和光柵。檢測器狹縫寬度大，光通量增加，有利于靈敏度檢測，但純屬范圍??；過窄，又會降低信噪比。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、性能 （三）、溫

7、度 通常情況下，溫度的高低會影響流動相對化合物質(zhì)的洗脫能力及保留時間。但一些化合物的紫外吸收光譜也會隨著溫度的變化而變化，如染料分子的吸收光譜變化較大。 為了控制檢測器的溫度，系統(tǒng)應(yīng)該放在氣流流通的環(huán)境中。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、儀器結(jié)構(gòu) 一般UV-Vis包括光源、分光系統(tǒng)、樣品流通池、檢測系統(tǒng)。 （一）分類 按光路系統(tǒng)分，有單光路（單光束，single beam）和雙光路（雙光束，double beam）二種。但前者現(xiàn)已很少采用。 按波長分，有固定波長和可變波長二類。固定波長又可分為單波長式和多波長式二種；可變波長安對可見光的檢測與否又可分為紫外-可見分光

8、檢測器和紫外分光檢測器，按波長掃描的不同又有不自動掃描、自動掃描和多波長快速掃描等。其中屬于多波長快速掃描的光電二極管陣列檢測器，是液相色譜中最有發(fā)展前途的檢測器。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、儀器結(jié)構(gòu) （二）結(jié)構(gòu) 固定波長紫外-可見光檢測器（Fixed Wavelength UV-Vis Detector） 只選擇單一光源波長作為檢測波長。其測量范圍在3*10-45.12（AUFS），常用為0.0052.0（AUFS）. 單波長式檢測器最常用的為紫外-254，光源是低壓汞燈。特別 適合于對芳香族化合物的檢測。另一種常用的固定波長是280nm，該光源系統(tǒng)的噪聲是2

9、54nm的24倍。 多波長式檢測器多采用氘燈、氫燈或中壓汞燈作為光源，用濾光片取得所需的單波長。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、儀器結(jié)構(gòu) （二）單色器和敏感器 UV-Vis的基本部件是光源、流通池和敏感器，還有濾光片和光柵作為單色器用于選擇單色光。 單色器光柵透過光連續(xù)可調(diào)，用于可變波長檢測器。 敏感器是光電轉(zhuǎn)換元件，現(xiàn)常用的是光電倍增管，作用是將微弱光能量轉(zhuǎn)換成電信號，利用二次電子發(fā)射現(xiàn)象放大光電流。因它既有光電轉(zhuǎn)換效應(yīng)，又有放大作用，因此提高了檢測器靈敏度。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、儀器結(jié)構(gòu) （三）流通池 UV-Vis流通池是樣

10、品溶液通過的光學通道（樣品池）及流動相貯存或流通的光學通道（參比池）。要求流通池內(nèi)徑愈小，池體積愈小越好。 一般標準池何種為5ul8ul，光程為5mm10mm，內(nèi)徑1mm。 流通池應(yīng)先用惰性材料，如不銹鋼和聚四氟乙烯，透光材料為石英。 流通池常用的為H形。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、儀器結(jié)構(gòu) 可變UV-Vis 分為色散型檢測器和光學多道檢測器（通常意義上的可變波長多指色散型檢測器）。光源都為連續(xù)光源，如氘燈，氙燈，常用的為氘燈。色散型檢測器通過停流（泵）掃描或不停流掃描獲得樣品的紫外吸收光譜圖；光學多道 檢測器不停流，在一次色譜操作中可同時得到吸光度-時間 溶質(zhì)

11、紫外光譜圖的三維圖譜（DAD常用）。 色散型檢測器的光路圖如下所示。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、儀器結(jié)構(gòu)未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二、儀器結(jié)構(gòu) 1、光源 常用紫外部分光源為氘燈。常規(guī)氘燈的使用范圍在195nm400nm之間。可見光源為鎢燈，使用范圍在400-850nm之間。 2、單色光系統(tǒng) 包括聚光鏡（凹凸面鏡及反射鏡）、狹縫機構(gòu)和單色器，主要部件是單色器。常采用光柵作為單色器，具有固定的狹縫寬度可能產(chǎn)生幾乎恒定的帶寬，色散均勻，呈線性，與波長無關(guān)。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑光電二極管陣列檢測器 光電二

12、極管陣列檢測器（Diode Array Detector,DAD）、（Photo-Diode Array,PDA）或（Photo-Diode Array Detector,PDAD） 世界上第一臺商品化DAD由現(xiàn)Agilent 公司于1982年推出HP1040A。 現(xiàn)有的DAD制造商主要有：Beckman Instruments Inc.、Dionex Crop、Groto Technology Inc.、Hitachi Instruments Inc.、Agilent、Perkin-Elmer Corp.、Shimadzu、Themo、Varian、Waters。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖

13、卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二極管陣列檢測器未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二極管陣列檢測器 說明 DAD的陣列由211個（或更多個）二極管組成。每個二極管寬度50um，各自測量一窄段的光譜。 經(jīng)處理后，得到的譜圖為時間-波長-吸光值三維光譜圖。 特點：可以同時得到多個波長的色譜圖；可以在色譜分離期間，對每個色譜峰的指定位置實時里記錄吸收光譜圖；在色譜運行期間，可以逐點進行光譜掃描，得到三維圖形。可以選擇整個波長范圍、幾百納米的寬譜帶檢測，僅需要一次進樣，將所有組分檢測出來。 未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二極管陣列檢測器 功能 （一）色譜峰的

14、準確定性 隨著每一色譜峰的流出，自動采集頂?shù)墓庾V圖。將其與貯存的光譜圖做對比，若被測組分的光譜圖與譜庫中光譜圖完全重合，則為同一化合物，反之，則不同。 （二）峰純度檢測 色譜峰不同部位的光譜歸一化是最常用的峰純度檢驗方法。通過對色譜峰分別在峰前沿、峰后沿、峰頂點三個位置采集光譜，無論是直觀比較還是計算純度因子，都可以清楚地顯示純峰和不純峰之間的差別。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨歡笑卻在枝頭獨歡笑二極管陣列檢測器 功能 （三）峰抑制 利用DAD的雙通道檢測技術(shù)，即使二個組分在整個波長范圍內(nèi)都有吸收，也可通過選擇適當?shù)臏y定波長、參比波長和帶寬，使一種化合物的色譜峰被完全抑制，提高選擇性，實現(xiàn)未分離峰的準確定量分析。此法被稱為峰抑 制