UV-VisDetector详解.ppt

紫外-可见分光检测器及光电二极管阵列检测器介绍 Leo.xu 简介 紫外-可见分光检测器（ultraviolet-visible detector,UV-Vis），即可测190nm~350nm范围（紫外光区）的光吸收变化，也可向可见光区350~700nm延升测量范围。 优点：①灵敏度高，噪声低。最低检测浓度可达到10-10g/ml，最小检测量可达至10-12g的数量级。②对流动相基本无响应，适于梯度洗脱。③对无紫外吸收的物质，如饱和烃及有有关衍生物无响应。④可用于制备色谱，或与其他检测器串联使用等。 一、工作原理及性能 工作原理：UV-Vis通过测定样品在检测池中吸收紫外-可见光的强弱来确定样品的含量。遵循lambert-beer law （朗伯-比尔定律），即当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度b成正比。 lambert-beer law 数学表达式 A=lg(1/T)=Kbc （A为吸光度；T为透射比；c为吸光物质的浓度； b为吸收层厚度，理论值为1cm ） 一、工作原理 摩尔吸光系数与分子结构 UV-Vis的灵敏度基本取决于样品的摩尔吸光系数。摩尔吸光系数表明物质分子对特定波长辐射的吸收能力。因物质分子中的存在着不饱和基团，又称为生色团，它们都含有不饱和键或未共用电子对，如C=C、C=O、S=C、C=N、N=O等，能产生π-π* 、n→π* 的跃迁。因跃迁时吸收的能量较低，在近紫外区和可见光区出现吸收。不饱和键的存在是有机物发色（指在200nm-1000nm波长内产生吸收峰）的主要条件。 一、工作原理 另外，某些基团本身不产生吸收峰，但与生色团相连时，常会引起吸收峰位移和吸收强度改变。此为助色团。常见的助色团有羟基（-OH）、烃氧基（-OR）、氨基（-NH4）、烷氧基、芳氨基等。这些基团都可以引起氧原子上或氮原子上未共用电子的共轭作用，由于助色团的存在，使助色团吸收峰的波长向长波方向移动。 二、性能 （一）噪声和漂移 噪声的来源主要是检测器和分离系统二方面。最常用的确定噪声来源的方法是系统的改变流动相的流速，如果噪声与流速变化成反比关系，则噪声可能来源于分离系统iv噪声与流速变化严格成正比关系时，可以确定一定来源于分离系统。 1、来源于检测器的噪声 解决方案：使用强光源（如氘灯）或宽谱带的办法来增强光强，提高信噪比。基本上检测器的信噪比一年可降低1/4或更多。 二、性能 （一）噪声和漂移 2、来源于分离系统的噪声 检测池内气泡的存在 ，是检测器噪声的重要来源。检测池内一个很小的气泡，都会形成一个反身面，造成光的反射、散射损失，引起。流动相充分脱气，提高 检测池的压力，是防止气泡形成的较好办法（具体方法如下：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短柱。但应该注意增加的压力不能太高，若超过规定的压力限，可能引起检测池的破损，色谱参数也可能发生变化）。 二、性能 （一）噪声和漂移 除检测器会产生噪声外，流动相温度的缓慢变化和光学元件如光源的迅速老化还化引起检测器的漂移。 在梯度洗脱时，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，但操作麻烦，且对技术熟练有一定要求。或者将 含有样品的流动相和不含 样品的流动相先后进行同样的梯度洗脱，将二者差减减后，去除漂移。 二、性能 （二）线性范围 lambert-beer law适用 于单色光和均匀非散射溶液 。为了克服非单色光引起的偏离，需要较好的单色器和合适的狭缝宽度。常用的有棱镜和光栅。检测器狭缝宽度大，光通量增加，有利于灵敏度检测，但纯属范围小；过窄，又会降低信噪比。 二、性能 （三）、温度 通常情况下，温度的高低会影响流动相对化合物质的洗脱能力及保留时间。但一些化合物的紫外吸收光谱也会随着温度的变化而变化，如染料分子的吸收光谱变化较大。 为了控制检测器的温度，系统应该放在气流流通的环境中。 二、仪器结构 一般UV-Vis包括光源、分光系统、样品流通池、检测系统。 （一）分类 按光路系统分，有单光路（单光束，single beam）和双光路（双光束，double beam）二种。但前者现已很少采用。 按波长分，有固定波长和可变波长二类。固定波长又可分为单波长式和多波长式二种；可变波长安对可见光的检测与否又可分为紫外-可见分光检测器和