高效液相色谱-检测器ppt课件
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高效液相色谱
检测器
侯建军
.
检测器 是高效液相色谱仪
的核心部件,他负责把从色谱 柱分离出来的各组分快速、准 确的检测出来,实现定性、定 量分析。
.
检测器的分类
❖ 1、 紫外可见吸收检测器(UV) ❖ 2 、光电二极管阵列检测器 ( PDA) ❖ 3 、荧光检测器( FD) ❖ 4 、示差折光检测器( RID) ❖ 5 、电化学检测器( ED) ❖ 6 、化学发光检测器( CD) ❖ 7 、蒸发光散射检测器(ELSD)
.
结构图
氘灯
发射单色器 光电倍增管
激发单色器
样品流通池
荧光检测器
光二极管(UV)
检 测 器
光 源
滤光片
滤光片
检测室 .
常见荧光检测器光路图
.
➢3、局限:只能适合于能产生荧光的物 质(或通过衍生化能产生荧光的物质)的 检测。其线性范围不如紫外检测器宽。
.
示差折光检测器
(differential refractive Index detector, RID)
.
光电二极管阵列检测器
(photodiode array detector, PDA )
光电二极管阵列检测器是紫外检测器的重要进展 ,也称快速扫描紫外检测器,在液相色谱分析中 得到大量的使用,被认为是液相色谱最有发展、 最好的检测器。
➢1、特点: 灵敏度比紫外检测器高 ,噪音 低 ,线性范围宽 ,对流速和温度的波动不 灵敏,适用于梯度洗脱及制备色谱。
➢ 2、结构与原理:紫外吸收检测器常用氘灯作光
源,氘灯则发射出紫外-可见区范围的连续波长, 并安装一个光栅型单色器,其波长选择范围宽 (190nm~800nm)。
它有两个流通池,一个参比池,一个测量池。光 源发出的紫外光照射到流通池上,若两流通池都 通过纯的均匀溶剂,则它们在紫外波长下几乎无 吸收,光电管上接受到的辐射强度相等,即无信 号输出。当组分进入测量池时,吸收一定的紫外 光,使两光电管接受到的辐射强度不等,即有信 号输出,输出信号大小与组分浓度有关。
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结构图
可变波长紫外检测器
固定波长紫外检测器
.
紫 外 / 可 见 光 检 测 器 的 光 路 系 统 , 由 氘 灯 提 供 1 9 0 nm~ 600nm宽带光谱,光线径直射到全息凹面光栅上,衍射的单色 光射到半透射反光镜,被分成两束光线,一束经流通池后照射 到测量光电池上,另一束经参比池照射到参比光电池上,光电 池把光能量转换成微小电流信号,光栅由一台微机控制的步进 电机精确地驱动以改变波长。如图所示:
➢1、特点: 灵敏度极高 ,能达到 10-12g/ml ,有选
择性,可检测能产生荧光的化合物。某些不发荧光的 物质可通过化学衍生法生成荧光衍生物,适用于痕量 分析。
.
➢2、原理与结构:由光源发出的光,经激发光 单色器后,得到所需波长的激发光。通过检测 池的激发光部分被样品吸收,并使其被激发后 发射出荧光。在经选择发射波长的单色器分光 后,单一波长的发射光被送至光电检测器进行 检测。由于吸光强度与激发光强度成正比,光 源应具有高强度、连续、平滑、稳定的辐射输 出功能。
D
氘灯
光门
波
暗盒
长
调
节
杆
凹面光栅
半透镜
.
光电池(测量) 流通池
光电池(参比)
《紫外/可见光检测器系统原理图》
单
光源
色
器
步进电机
半透反光镜
检测池
参比池
变压器
交流电源
Βιβλιοθήκη Baidu
键盘
直流 电源
冷却风机
显示屏
光 /电转换
CPU
前置放大器
A/D
时钟
.
并行口
讯号输出 (积分/记录)
➢ 3、局限:对紫外吸收差的化合物如不含不饱和键 的烃类等灵敏度很低。 流动相的选择受到一定限制,紫外吸收大的溶剂不 能做流动相。每种溶剂都有截止波长,当小于该截 止波长的紫外光通过溶剂时,溶剂的透光率降至 10%以下,因此,流动相的截止波长不能大于紫外 吸收检测器的工作波长。
是一种浓度型通用检测器,对所有溶质都有 响应,应用较广。可分为反射型(根据 Fresnel定律)、折射型(根据Snell定律) 和干涉型三种类型。
➢1、特点:灵敏度高、噪声小、运行高度 稳定、折射率范围宽、 操作简单、方便。
.
➢2 、原理与结构:此检测器是基于连续 测定样品流路和参比流路之间折射率的变 化来测定样品的含量。光从一种介质进入 另一种介质时,由于两种物质的折射率不 同就会产生折射。只要样品组分与流动相 的折光指数不同,就可被检测,二者相差 愈大,灵敏度愈高,在一定浓度范围内检 测器的输出与溶质浓度成正比。
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➢ 2、原理与结构:检测器的接收是由一组光电 二极管(数量由35~1024个不等)接收,并 转换为电信号。光电二极管的排列(数字分 辨)和狭缝宽度(光学分析)决定了检测器 的全波长分析能力。还能获得色谱分离组分 的三维光谱色谱图。
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《 二极管阵列检测器光路示意图》
二极管阵列检测器在结构上的主要特点是用光电二极管阵 列同时接收来自流通池的全光谱透过光,因此在光路安排上 与普通紫外/可见光检测器有重要的区别,它让光线先通过样 品流通池,然后由一系列分光技术,使所有波长的光在接收 器同时被检测,其光学系统又称多色仪,其光学系统被称为 “倒光学”系统。
氘灯
消色差透镜 斩光器
载液 流通池
.
全息光栅
.
三维谱图
.
➢ 3、局限:对紫外吸收差的化合物灵敏度很 低。流动相的选择受到一定限制,紫外吸收 大的溶剂不能做流动相。二极管阵列少的话 波长分辨率和灵敏度较低,商品价格也较贵。
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荧光检测器
(fluorescence detector, FD)
一般包括激发光源、选择激发波长的单色器、检测 池、选择发射波长的单色器及检测发光强度的光电 转换系统等基本组件。可分为固定波长荧光检测器 (用多个率光片作单色器)和荧光分光检测器(用 光栅作单色器)两大类。
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紫外可见吸收检测器
(ultraviolet-visible detector,UV)
紫外可见吸收检测器(UVD)是HPLC中应用最广泛的 检测器,几乎所有的液相色谱仪都配有这种检测器。 属于选择性检测器。
➢ 1 、特点:灵敏度较高,线性范围宽,噪声低,波长 可选,对流动相的流速和温度变化不敏感,适用于梯 度洗脱,对强吸收物质检测限可达10-9g/ml以下,检 测后不破坏样品,可用于制备,并能与多种检测器串 联使用。工作原理与结构同一般分光光度计相似,也 就是装有流通池的紫外可见. 分光光度计。
检测器
侯建军
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检测器 是高效液相色谱仪
的核心部件,他负责把从色谱 柱分离出来的各组分快速、准 确的检测出来,实现定性、定 量分析。
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检测器的分类
❖ 1、 紫外可见吸收检测器(UV) ❖ 2 、光电二极管阵列检测器 ( PDA) ❖ 3 、荧光检测器( FD) ❖ 4 、示差折光检测器( RID) ❖ 5 、电化学检测器( ED) ❖ 6 、化学发光检测器( CD) ❖ 7 、蒸发光散射检测器(ELSD)
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结构图
氘灯
发射单色器 光电倍增管
激发单色器
样品流通池
荧光检测器
光二极管(UV)
检 测 器
光 源
滤光片
滤光片
检测室 .
常见荧光检测器光路图
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➢3、局限:只能适合于能产生荧光的物 质(或通过衍生化能产生荧光的物质)的 检测。其线性范围不如紫外检测器宽。
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示差折光检测器
(differential refractive Index detector, RID)
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光电二极管阵列检测器
(photodiode array detector, PDA )
光电二极管阵列检测器是紫外检测器的重要进展 ,也称快速扫描紫外检测器,在液相色谱分析中 得到大量的使用,被认为是液相色谱最有发展、 最好的检测器。
➢1、特点: 灵敏度比紫外检测器高 ,噪音 低 ,线性范围宽 ,对流速和温度的波动不 灵敏,适用于梯度洗脱及制备色谱。
➢ 2、结构与原理:紫外吸收检测器常用氘灯作光
源,氘灯则发射出紫外-可见区范围的连续波长, 并安装一个光栅型单色器,其波长选择范围宽 (190nm~800nm)。
它有两个流通池,一个参比池,一个测量池。光 源发出的紫外光照射到流通池上,若两流通池都 通过纯的均匀溶剂,则它们在紫外波长下几乎无 吸收,光电管上接受到的辐射强度相等,即无信 号输出。当组分进入测量池时,吸收一定的紫外 光,使两光电管接受到的辐射强度不等,即有信 号输出,输出信号大小与组分浓度有关。
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结构图
可变波长紫外检测器
固定波长紫外检测器
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紫 外 / 可 见 光 检 测 器 的 光 路 系 统 , 由 氘 灯 提 供 1 9 0 nm~ 600nm宽带光谱,光线径直射到全息凹面光栅上,衍射的单色 光射到半透射反光镜,被分成两束光线,一束经流通池后照射 到测量光电池上,另一束经参比池照射到参比光电池上,光电 池把光能量转换成微小电流信号,光栅由一台微机控制的步进 电机精确地驱动以改变波长。如图所示:
➢1、特点: 灵敏度极高 ,能达到 10-12g/ml ,有选
择性,可检测能产生荧光的化合物。某些不发荧光的 物质可通过化学衍生法生成荧光衍生物,适用于痕量 分析。
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➢2、原理与结构:由光源发出的光,经激发光 单色器后,得到所需波长的激发光。通过检测 池的激发光部分被样品吸收,并使其被激发后 发射出荧光。在经选择发射波长的单色器分光 后,单一波长的发射光被送至光电检测器进行 检测。由于吸光强度与激发光强度成正比,光 源应具有高强度、连续、平滑、稳定的辐射输 出功能。
D
氘灯
光门
波
暗盒
长
调
节
杆
凹面光栅
半透镜
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光电池(测量) 流通池
光电池(参比)
《紫外/可见光检测器系统原理图》
单
光源
色
器
步进电机
半透反光镜
检测池
参比池
变压器
交流电源
Βιβλιοθήκη Baidu
键盘
直流 电源
冷却风机
显示屏
光 /电转换
CPU
前置放大器
A/D
时钟
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并行口
讯号输出 (积分/记录)
➢ 3、局限:对紫外吸收差的化合物如不含不饱和键 的烃类等灵敏度很低。 流动相的选择受到一定限制,紫外吸收大的溶剂不 能做流动相。每种溶剂都有截止波长,当小于该截 止波长的紫外光通过溶剂时,溶剂的透光率降至 10%以下,因此,流动相的截止波长不能大于紫外 吸收检测器的工作波长。
是一种浓度型通用检测器,对所有溶质都有 响应,应用较广。可分为反射型(根据 Fresnel定律)、折射型(根据Snell定律) 和干涉型三种类型。
➢1、特点:灵敏度高、噪声小、运行高度 稳定、折射率范围宽、 操作简单、方便。
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➢2 、原理与结构:此检测器是基于连续 测定样品流路和参比流路之间折射率的变 化来测定样品的含量。光从一种介质进入 另一种介质时,由于两种物质的折射率不 同就会产生折射。只要样品组分与流动相 的折光指数不同,就可被检测,二者相差 愈大,灵敏度愈高,在一定浓度范围内检 测器的输出与溶质浓度成正比。
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➢ 2、原理与结构:检测器的接收是由一组光电 二极管(数量由35~1024个不等)接收,并 转换为电信号。光电二极管的排列(数字分 辨)和狭缝宽度(光学分析)决定了检测器 的全波长分析能力。还能获得色谱分离组分 的三维光谱色谱图。
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《 二极管阵列检测器光路示意图》
二极管阵列检测器在结构上的主要特点是用光电二极管阵 列同时接收来自流通池的全光谱透过光,因此在光路安排上 与普通紫外/可见光检测器有重要的区别,它让光线先通过样 品流通池,然后由一系列分光技术,使所有波长的光在接收 器同时被检测,其光学系统又称多色仪,其光学系统被称为 “倒光学”系统。
氘灯
消色差透镜 斩光器
载液 流通池
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全息光栅
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三维谱图
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➢ 3、局限:对紫外吸收差的化合物灵敏度很 低。流动相的选择受到一定限制,紫外吸收 大的溶剂不能做流动相。二极管阵列少的话 波长分辨率和灵敏度较低,商品价格也较贵。
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荧光检测器
(fluorescence detector, FD)
一般包括激发光源、选择激发波长的单色器、检测 池、选择发射波长的单色器及检测发光强度的光电 转换系统等基本组件。可分为固定波长荧光检测器 (用多个率光片作单色器)和荧光分光检测器(用 光栅作单色器)两大类。
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紫外可见吸收检测器
(ultraviolet-visible detector,UV)
紫外可见吸收检测器(UVD)是HPLC中应用最广泛的 检测器,几乎所有的液相色谱仪都配有这种检测器。 属于选择性检测器。
➢ 1 、特点:灵敏度较高,线性范围宽,噪声低,波长 可选,对流动相的流速和温度变化不敏感,适用于梯 度洗脱,对强吸收物质检测限可达10-9g/ml以下,检 测后不破坏样品,可用于制备,并能与多种检测器串 联使用。工作原理与结构同一般分光光度计相似,也 就是装有流通池的紫外可见. 分光光度计。