檢測(cè)器的種類及選擇方法課件

檢測(cè)器的種類及選擇方法簡(jiǎn)介種類：紫外檢測(cè)器(UV)熒光檢測(cè)器(FD)

電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)示差折光檢測(cè)器(RID)質(zhì)譜檢測(cè)器(MSD)氫火焰檢測(cè)器(FID)熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)氮磷檢測(cè)器(NPD)火焰光度檢測(cè)器(FPD)其它檢測(cè)器：質(zhì)譜儀、付立葉變換紅外光譜儀、AED、SCD、ELCD、PID、HID等檢測(cè)器性能評(píng)價(jià)指標(biāo)：響應(yīng)值（或靈敏度）S：定義S=R/Q

在一定范圍內(nèi)，信號(hào)R與進(jìn)入檢測(cè)器的量Q呈線性關(guān)系：

R=SQS=R/Q單位：mV/（mg/cm3）；（濃度型檢測(cè)器）

mV/（mg/s）；（質(zhì)量型檢測(cè)器）

S表示單位量的物質(zhì)通過檢測(cè)器時(shí)，產(chǎn)生的響應(yīng)信號(hào)的大小。S值越大，檢測(cè)器（也即色譜儀）的靈敏度也就越高。簡(jiǎn)介紫外檢測(cè)器(UV)固定波長(zhǎng)檢測(cè)器：波長(zhǎng)一般為254nm，以低壓汞燈為光源，光源單色性好、光強(qiáng)度大、靈敏度高?？勺儾ㄩL(zhǎng)檢測(cè)器：目前配置最多的檢測(cè)器。光路系統(tǒng)類似分光光度計(jì)，一般采用氘燈或鹵鎢燈為光源，光束經(jīng)單色器分光后按需要選擇組分的最大吸收波長(zhǎng)為檢測(cè)波長(zhǎng)，從而提高靈敏度。二極管陣列檢測(cè)器(DAD)是20世紀(jì)80年代出現(xiàn)的一種光學(xué)多通道檢測(cè)器。在晶體硅上緊密排列一系列光電二極管，每一個(gè)二極管相當(dāng)于一個(gè)單色器的出口狹縫，二極管越多分辨率越高，一般是一個(gè)二極管對(duì)應(yīng)接受光譜上一個(gè)納米譜帶寬的單色光。原理：復(fù)色光通過樣品池被組分選擇性吸收后再進(jìn)入單色器，照射在二極管陣列裝置上，使每個(gè)納米波長(zhǎng)的光強(qiáng)度轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的電信號(hào)強(qiáng)度，即獲得組分的吸收光譜，從而獲得特定組分的結(jié)構(gòu)信息，有助于未知組分或復(fù)雜組分的結(jié)構(gòu)確定。熒光檢測(cè)器(FD)

原理：具有某種特殊結(jié)構(gòu)的化合物受到紫外光激發(fā)后能發(fā)射出比激發(fā)光源波長(zhǎng)更長(zhǎng)的光，稱為熒光。熒光強(qiáng)度(F)與激發(fā)光強(qiáng)度(I0)及熒光物質(zhì)濃度(C)成正比。

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度高、選擇性好，是微量組分和體內(nèi)藥物分析常用的檢測(cè)器之一。

缺點(diǎn)：只適用于能夠產(chǎn)生熒光的物質(zhì)的檢測(cè)，適用范圍不如紫外檢測(cè)器。影響因素較多，對(duì)溶劑的純度、pH值、樣品濃度、檢測(cè)溫度等需很好地控制。電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

電化學(xué)檢測(cè)器是測(cè)量物質(zhì)的電信號(hào)變化，對(duì)具有氧化還原性質(zhì)的化合物，如含硝基、氨基等有機(jī)化合物及無(wú)機(jī)陰、陽(yáng)離子等物質(zhì)可采用電化學(xué)檢測(cè)器。包括極譜、庫(kù)侖、安培和電導(dǎo)檢測(cè)器等。前三種統(tǒng)稱為伏安檢測(cè)器，用于具有氧化還原性質(zhì)的化合物的檢測(cè)，電導(dǎo)檢測(cè)器主要用于離子檢測(cè)。其中安培檢測(cè)器(AD)應(yīng)用較廣泛，更以脈沖式安培檢測(cè)器最為常用。原理：在兩電極之間施加一恒定電位，當(dāng)電活性組分經(jīng)過電極表面時(shí)發(fā)生氧化還原反應(yīng)(電極反應(yīng))，電量(Q)的大小符合法拉第定律Q＝nFN。因此，反應(yīng)的電流(I)為：I＝nFdN／dt，式中n為每摩爾物質(zhì)在氧化還原過程中轉(zhuǎn)移的電子數(shù)，F(xiàn)為法拉第常數(shù)，N為物質(zhì)的摩爾數(shù)，t為時(shí)間。當(dāng)流動(dòng)相的流速一定時(shí)，dN／dt與組分在流動(dòng)相中的濃度有關(guān)。

電化學(xué)檢測(cè)器(ECD)

優(yōu)點(diǎn)：靈敏度很高，尤其適用于痕量組分分析。

缺點(diǎn)：干擾比較多，如生物樣品或流動(dòng)相中的雜質(zhì)、流動(dòng)相中溶解的氧氣及溫度的變化等都會(huì)對(duì)其產(chǎn)生較大的影響。電極壽命有限，對(duì)溫度和流速的變化比較敏感。

適用范圍：應(yīng)用范圍廣，凡具氧化還原活性的物質(zhì)都能進(jìn)行檢測(cè)，本身沒有氧化還原活性的物質(zhì)經(jīng)過衍生化后也能進(jìn)行檢測(cè)。示差折光檢測(cè)器(RID)

工作原理；利用組分與流動(dòng)相的折光率的不同，其響應(yīng)信號(hào)(R)與組分的濃度(Ci成正比：R=ZCi(ni-n0)，式中Z為儀器常數(shù)，ni為i組分的折光率，n0為流動(dòng)相的折光率。

優(yōu)點(diǎn)：通用型檢測(cè)器，只要組分的折光率與流動(dòng)相的折光率有足夠的差別就能檢測(cè)。

缺點(diǎn)：靈敏度低、受環(huán)境溫度、流量及流動(dòng)相組成等波動(dòng)的影響大，一般不能用于梯度洗脫。

適用范圍：RID為通用型檢測(cè)器，適用于無(wú)紫外吸收化合物的分析，如糖類分析。

氫火焰檢測(cè)器(FID)特點(diǎn):

(1)典型的質(zhì)量型檢測(cè)器;(2)對(duì)有機(jī)化合物具有很高的靈敏度;(3)無(wú)機(jī)氣體、水、四氯化碳等含氫少或不含氫的物質(zhì)靈敏度低或不響應(yīng);(4)氫焰檢測(cè)器具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好、靈敏度高、響應(yīng)迅速等特點(diǎn);(5)比熱導(dǎo)檢測(cè)器的靈敏度高出近3個(gè)數(shù)量級(jí)，檢測(cè)下限可達(dá)10-12g·g-1。應(yīng)用：FID是多用途的破壞性質(zhì)量型檢測(cè)器。廣泛應(yīng)用于有機(jī)物的常量和微量檢測(cè)。熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)結(jié)構(gòu)：熱敏元件裝入檢測(cè)池池體中，制成熱導(dǎo)池，再將熱導(dǎo)池與電阻組成惠斯頓電橋。原理：不同的氣體有不同的熱導(dǎo)系數(shù)。鎢絲通電，加熱與散熱達(dá)到平衡后，兩臂電阻值：R參=R測(cè)

;R1=R2

則：R參·R2=R測(cè)·R1

無(wú)電壓信號(hào)輸出；記錄儀走直線（基線）。進(jìn)樣后，載氣攜帶試樣組分流過測(cè)量臂而這時(shí)參考臂流過的仍是純載氣，使測(cè)量臂的溫度改變，引起電阻的變化，測(cè)量臂和參考臂的電阻值不等，產(chǎn)生電阻差，R參≠R測(cè)

則：R參·R2≠R測(cè)·R1，這時(shí)電橋失去平衡，a、b兩端存在著電位差，有電壓信號(hào)輸出。信號(hào)與組分濃度相關(guān)。記錄儀記錄下組分濃度隨時(shí)間變化的峰狀圖形。

特點(diǎn)：熱導(dǎo)檢測(cè)器是一種通用型檢測(cè)器。被測(cè)物質(zhì)與載氣的熱導(dǎo)系數(shù)相差愈大，靈敏度也就愈高。此外，載氣流量和熱絲溫度對(duì)靈敏度也有較大的影響。熱絲工作電流增加—倍可使靈敏度提高3—7倍，但是熱絲電流過高會(huì)造成基線不穩(wěn)和縮短熱絲的壽命。熱導(dǎo)檢測(cè)器結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、穩(wěn)定性好，對(duì)有機(jī)物和無(wú)機(jī)氣體都能進(jìn)行分析，其缺點(diǎn)是靈敏度低。應(yīng)用：TCD對(duì)所有物質(zhì)均有響應(yīng)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、性能可靠，定量準(zhǔn)確，經(jīng)久耐用。廣泛用于各種氣體分析。它是一種通用的非破壞性濃度型檢測(cè)器，理論上可應(yīng)用于任何組分的檢測(cè)，但因其靈敏度較低，故一般用于常量分析。

熱導(dǎo)檢測(cè)器(TCD)氮磷檢測(cè)器(NPD)

NPD對(duì)含N、P的有機(jī)物的檢測(cè)肯有靈敏度高，選擇性強(qiáng)，線性范圍寬的優(yōu)點(diǎn)，它已成為目前測(cè)定含N有機(jī)物最理想的氣相色譜檢測(cè)器；對(duì)含P的有機(jī)物，其靈敏度也高于火焰光度檢測(cè)器，而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，使用方便；廣泛用于環(huán)境、臨床、食品、藥物、香料、刑事法醫(yī)等分析領(lǐng)域，成為最常用的氣相色譜檢測(cè)器，目前幾乎所以的商品色譜儀都裝備這種檢測(cè)器。

火焰光度檢測(cè)器(FPD)FPD是分析S、P化合物的高靈敏度、高選擇性的氣相色譜檢測(cè)器。當(dāng)含S、P的化合物進(jìn)入檢測(cè)器，在富氫焰（H2

與O2

體積比）中燃燒時(shí)，從基態(tài)到激發(fā)態(tài)發(fā)出特征光譜，分別發(fā)射出（350-480）nm和(480-600)nm的一系列特征波長(zhǎng)光，其中394nm和526nm分別為含S和含P化合物的特征波長(zhǎng)。其特征光透過特征光單色濾光片直接投射在光電倍增管上，通過光電倍增管將光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，經(jīng)微電流放大器放大傳輸給色