UV-Vis Detector

1、紫外- -可見(jiàn)分光檢測(cè)器及光電二極管陣列檢測(cè)器介紹Leo.xu未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑簡(jiǎn)介 紫外-可見(jiàn)分光檢測(cè)器（ultraviolet-visible detector,UV-Vis），即可測(cè)190nm350nm范圍（紫外光區(qū)）的光吸收變化，也可向可見(jiàn)光區(qū)350700nm延升測(cè)量范圍。 優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高，噪聲低。最低檢測(cè)濃度可達(dá)到10-10g/ml，最小檢測(cè)量可達(dá)至10-12g的數(shù)量級(jí)。對(duì)流動(dòng)相基本無(wú)響應(yīng)，適于梯度洗脫。對(duì)無(wú)紫外吸收的物質(zhì)，如飽和烴及有有關(guān)衍生物無(wú)響應(yīng)?？捎糜谥苽渖V，或與其他檢測(cè)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)

2、歡笑一、工作原理及性能 工作原理：UV-Vis通過(guò)測(cè)定樣品在檢測(cè)池中吸收紫外-可見(jiàn)光的強(qiáng)弱來(lái)確定樣品的含量。遵循lambert-beer law （朗伯-比爾定律），即當(dāng)一束平行單色光垂直通過(guò)某一均勻非散射的吸光物質(zhì)時(shí),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(xué)表達(dá)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)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(duì)特

3、定波長(zhǎng)輻射的吸收能力。因物質(zhì)分子中的存在著不飽和基團(tuán)，又稱為生色團(tuán)，它們都含有不飽和鍵或未共用電子對(duì)，如C=C、C=O、S=C、C=N、N=O等，能產(chǎn)生-* 、n* 的躍遷。因躍遷時(shí)吸收的能量較低，在近紫外區(qū)和可見(jiàn)光區(qū)出現(xiàn)吸收。不飽和鍵的存在是有機(jī)物發(fā)色（指在200nm-1000nm波長(zhǎng)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑一、工作原理 另外，某些基團(tuán)本身不產(chǎn)生吸收峰，但與生色團(tuán)相連時(shí)，常會(huì)引起吸收峰位移和吸收強(qiáng)度改變。此為助色團(tuán)。常見(jiàn)的助色團(tuán)有羥基（-OH）、烴氧基（-OR）、氨基（-NH4）、烷氧基、芳氨基等。這些基團(tuán)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(tuán)的存在，使助色團(tuán)吸收峰的波長(zhǎng)向長(zhǎng)波方向移動(dòng)。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二、性能 （一）噪聲和漂移 噪聲的來(lái)源主要是檢測(cè)器和分離系統(tǒng)二方面。最常用的確定噪聲來(lái)源的方法是系統(tǒng)的改變流動(dòng)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(lái)源于分離系統(tǒng)iv噪聲與流速變化嚴(yán)格成正比關(guān)系時(shí)，可以確定一定來(lái)源于分離系統(tǒng)。 1、來(lái)源于檢測(cè)器的噪聲 解決方案：使用強(qiáng)光源（如氘燈）或?qū)捵V帶的辦法來(lái)增強(qiáng)光強(qiáng)，提高信噪比。基本上檢測(cè)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二、性能 （一）噪聲和漂移 2、來(lái)源

5、于分離系統(tǒng)的噪聲 檢測(cè)池內(nèi)氣泡的存在 ，是檢測(cè)器噪聲的重要來(lái)源。檢測(cè)池內(nèi)一個(gè)很小的氣泡，都會(huì)形成一個(gè)反身面，造成光的反射、散射損失，引起。流動(dòng)相充分脫氣，提高 檢測(cè)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(cè)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(cè)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(guò)規(guī)定的壓力限，可能引起檢測(cè)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二、性能 （一）噪聲和漂移 除檢測(cè)器會(huì)產(chǎn)生噪聲外，流動(dòng)相溫度的緩慢變化和光學(xué)元件如光源的迅速老化還化引起檢測(cè)器的漂移。 在梯度洗

6、脫時(shí)，為彌補(bǔ)梯度洗脫造成的漂移，可采用雙柱分離、雙光束檢測(cè)的辦法以差減去除漂移，但操作麻煩，且對(duì)技術(shù)熟練有一定要求?；蛘邔?含有樣品的流動(dòng)相和不含 樣品的流動(dòng)相先后進(jìn)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)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(cè)器狹縫寬度大，光通量增加，有利于靈敏度檢測(cè)，但純屬范圍小；過(guò)窄，又會(huì)降低信噪比。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二、性能 （三）、溫

7、度 通常情況下，溫度的高低會(huì)影響流動(dòng)相對(duì)化合物質(zhì)的洗脫能力及保留時(shí)間。但一些化合物的紫外吸收光譜也會(huì)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(cè)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)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(cè)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(zhǎng)分，有固定波長(zhǎng)和可變波長(zhǎng)二類。固定波長(zhǎng)又可分為單波長(zhǎng)式和多波長(zhǎng)式二種；可變波長(zhǎng)安對(duì)可見(jiàn)光的檢測(cè)與否又可分為紫外-可見(jiàn)分光

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

9、54nm的24倍。 多波長(zhǎng)式檢測(cè)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(zhǎng)。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)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(guò)光連續(xù)可調(diào)，用于可變波長(zhǎng)檢測(cè)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(hào)，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(cè)器靈敏度。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)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(guò)的光學(xué)通道（樣品池）及流動(dòng)相貯存或流通的光學(xué)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(biāo)準(zhǔn)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二、儀器結(jié)構(gòu) 可變UV-Vis 分為色散型檢測(cè)器和光學(xué)多道檢測(cè)器（通常意義上的可變波長(zhǎng)多指色散型檢測(cè)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(cè)器通過(guò)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(xué)多道 檢測(cè)器不停流，在一次色譜操作中可同時(shí)得到吸光度-時(shí)間 溶質(zhì)

11、紫外光譜圖的三維圖譜（DAD常用）。 色散型檢測(cè)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)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(jiàn)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(jī)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(zhǎng)無(wú)關(guān)。未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑光電二極管陣列檢測(cè)器 光電二

12、極管陣列檢測(cè)器（Diode Array Detector,DAD）、（Photo-Diode Array,PDA）或（Photo-Diode Array Detector,PDAD） 世界上第一臺(tái)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二極管陣列檢測(cè)器未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二極管陣列檢測(cè)器 說(shuō)明 DAD的陣列由211個(gè)（或更多個(gè)）二極管組成。每個(gè)二極管寬度50um，各自測(cè)量一窄段的光譜。 經(jīng)處理后，得到的譜圖為時(shí)間-波長(zhǎng)-吸光值三維光譜圖。 特點(diǎn)：可以同時(shí)得到多個(gè)波長(zhǎng)的色譜圖；可以在色譜分離期間，對(duì)每個(gè)色譜峰的指定位置實(shí)時(shí)里記錄吸收光譜圖；在色譜運(yùn)行期間，可以逐點(diǎn)進(jìn)行光譜掃描，得到三維圖形?？梢赃x擇整個(gè)波長(zhǎng)范圍、幾百納米的寬譜帶檢測(cè)，僅需要一次進(jìn)樣，將所有組分檢測(cè)出來(lái)。 未與群芳同溫暖未與群芳同溫暖卻在枝頭獨(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二極管陣列檢測(cè)器 功能 （一）色譜峰的

14、準(zhǔn)確定性 隨著每一色譜峰的流出，自動(dòng)采集頂?shù)墓庾V圖。將其與貯存的光譜圖做對(duì)比，若被測(cè)組分的光譜圖與譜庫(kù)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(cè) 色譜峰不同部位的光譜歸一化是最常用的峰純度檢驗(yàn)方法。通過(guò)對(duì)色譜峰分別在峰前沿、峰后沿、峰頂點(diǎn)三個(gè)位置采集光譜，無(wú)論是直觀比較還是計(jì)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(dú)歡笑卻在枝頭獨(dú)歡笑二極管陣列檢測(cè)器 功能 （三）峰抑制 利用DAD的雙通道檢測(cè)技術(shù)，即使二個(gè)組分在整個(gè)波長(zhǎng)范圍內(nèi)都有吸收，也可通過(guò)選擇適當(dāng)?shù)臏y(cè)定波長(zhǎng)、參比波長(zhǎng)和帶寬，使一種化合物的色譜峰被完全抑制，提高選擇性，實(shí)現(xiàn)未分離峰的準(zhǔn)確定量分析。此法被稱為峰抑 制