您当前的位置:检测资讯 > 科研开发

流速的变化与定量关系

嘉峪检测网        2023-06-08 11:37

Q:我有点看不懂我的进样器,0.5mL/min的进样面积比1mL/min多一倍,而且每次都这样,这是怎么回事?
 
A:你这结论怎么来的?
 
Q:是这样的,我在进样表里设置了近5ul。分别在0.5mL/min和1mL/min进样,检测器是紫外检测器。在0.5mL/min流速下得到的峰面积是1ml/min的2倍。
 
A:OK,我知道了。事情是这样的,你的进样器是好的,但是峰面积的积分是与流速有关的。我来解释一下。
 
几乎所有的HPLC检测器都是每隔一个时间间隔来采集流通池的样品数量,然后输出信号。由于流通池的体积固定,相当于是检测流通池内的平均浓度。举个经典的例子,就是紫外吸收检测器。如果将样品置于对浓度非常敏感的检测器检测池中,信号将会是恒定的,至少在一段合理的时间内是这样。
 
峰面积是将一段时间内的信号积分得到。这就意味着如果样品在检测器内待的时间翻倍,那么峰面积也会翻倍。这就是你碰到的情况。
 
公式是这样的,峰面积A等于信号S乘以时间t:
 
A=S*t     (1)
 
信号S与样品浓度c成正比例:
 
 S=p*c     (2)
 
 A=p*c*t   (3)
 
浓度等于质量除以体积V:
 
 A=p*t*m/V    (4)
 
最后,体积除以时间得到的就是流速F:
 
A=p*m*1/F    (5)
 
我们可以看到,峰面积与流速成正比例,这就是为什么当你流速降低一半的时候峰面积增加了一倍。
 
Q:OK,我知道了。你说这是在浓度敏感的检测器中检测的,什么意思啊?不是所有的检测器都对浓度敏感吗?
 
A:不,不是所有的检测器都对浓度敏感的。在我们上面讨论的例子中,信号始终保持一致,即使改变流速也一样。所有经典的LC检测器都是这类:光学的如紫外检测器,紫外分光检测器,或者光电二极管检测器,荧光检测器,折光检测器,或者测量绝缘常数的检测器,或者在离子色谱中的电导检测器等等。另外一些很少用的检测器也在这个范畴内,如旋光检测器。
 
一个简单的测试可用知道你的检测器是不是浓度敏感型的:进样等样品到达检测器的时候,停止流速,看看信号是不是恒定的,如果是的,就说明你的检测器是浓度敏感型的。
 
Q:我曾经用过放射性检测器,发现如果流速停止了,检测器的输出信号会一直增加。这个是不是与你前面说的浓度敏感型的检测器不一样啊?
 
A:不是,这个也是浓度敏感型的。它计算的是流通池内的同位素原子的数目。一个容易弄混的地方是,检测器输出的是总的数目,是随着时间累加的。检测器给出的是整体的数目。在低流速下同一个峰计算出来的信号会比较大,因此灵敏度变高。你可以通过停流速观测信号来优化你的分析。
 
柱后衍生化的检测液比较复杂。实际用的也是浓度敏感型的如紫外吸收检测器或是荧光检测器。但是,只有在非常快速的反应中,反应才会到终点。大多数时候反应都是不完全的。这时就要靠降低流速来增加反应时间,从而提高产量,提高分析精度。
 
电化学检测器如安培检测器或库伦检测器是个有趣的例子。对于安培检测器,其检测的物质是没有完全电解的,只消耗了1%-10%,因此,安培检测器也是作为浓度敏感型检测器工作的。对于库伦检测器,所有的分析物都在检测过程中消耗掉了。因此,整个信号的总和与流速是无关的。这与我们上面讨论的UV检测器是不同的。所以库伦检测器是一种质量比例检测器。
 
质量比例检测器的特点是它的信号与时间无关,记住这点。举个例子,前段时间报道了一个简单的液相质量比例检测器。柱子中的流出物都被收集到一个天平里,把溶剂蒸发,然后称重。这虽然很有趣,但不是太实用。然而,它还是说明了质量比例检测器的工作原理。不管你流速快或慢,天平给的数据都是一样的。
 
另外一些GC检测器也是质量比例检测器,如FID,会完全破坏分析物的分子结构。FID可以通过一些特制的连接装置如传送带或传送线等来连接到LC上。但是在LC中使用GC检测器还是比较少见的。
 
今天,质谱与液相的连接使用时很常见的了。质谱到底是质量比例检测器还是浓度比例检测器与其连接装置有关。如果是电喷射接口,检测器就是作为浓度敏感型检测器使用的。有的人可能想如果流速提高了,每秒种到达检测器的离子就多了,那么检测的样品也变多了。实际上不是这样的,由于离子化的溶剂分子也会以更快的速度竞争进入接口。如果没有持续的注射质量标准品,质谱的定量就不准确了。
 
我希望这次关于检测器的简单介绍能够使你理解定量的概念。对于色谱使用者最重要的是要记住大部分LC检测器是浓度敏感型的检测器,其输出的总信号与流速有关。
 

分享到:

来源:Internet