盤(pán)點(diǎn)那些年我們用過(guò)的檢測(cè)器(二) ——細(xì)說(shuō)示差檢測(cè)器

月旭科技

2023.6.28

液相色譜檢測(cè)器種類(lèi)較多，如何選擇合適的檢測(cè)器？以及為什么這樣選擇？之前的推文中我們陸續(xù)盤(pán)點(diǎn)了UV、DAD、ELSD等檢測(cè)器，今天再跟大家聊一聊示差檢測(cè)器。

盤(pán)點(diǎn)那些年我們用過(guò)的液相檢測(cè)器（一）

一、RI 示差折光檢測(cè)器原理簡(jiǎn)介

RID是一種偏轉(zhuǎn)式或者斯涅爾式折射率檢測(cè)器。斯涅爾定律指出，平行光束沿著一個(gè)大于零的入射角通過(guò)一個(gè)將兩種具有不同折射率的介質(zhì)分開(kāi)的電介質(zhì)界面時(shí)，其折射率將與兩種介質(zhì)的折射率差幅成函數(shù)關(guān)系。

二、示差檢測(cè)器結(jié)構(gòu)

示差折光檢測(cè)器結(jié)構(gòu)示意圖

1、鎢燈 2、聚光透鏡 3、狹縫 4、準(zhǔn)直鏡?

5、狹縫 6、檢測(cè)池 7、反光鏡 8、零位玻璃?

9、光敏接收元件

低功率、長(zhǎng)壽命的鎢燈發(fā)射出的光線經(jīng)過(guò)準(zhǔn)直透鏡和狹縫后，通過(guò)參比池（參照池）和樣品池（樣本池），經(jīng)平面鏡反射回來(lái)后，再次通過(guò)光學(xué)單元，最后通過(guò)透鏡聚焦到一對(duì)光傳感二極管上（光傳感器）。在測(cè)試期間，參比池和樣品池中充滿(mǎn)流動(dòng)相。參比池隨后與流路隔開(kāi)，流動(dòng)相僅流過(guò)樣品池。如果兩個(gè)池中介質(zhì)的折射率沒(méi)有差異，光線在通過(guò)它們時(shí)將不會(huì)發(fā)生折射。

1 光束

2 樣本池

3 參照池

4 光軸（Ns>Nr）

5 光軸（Ns=Nr）

6（4）和（5）在光傳感器處的間距

7 光傳感器

Ns：樣本池中流動(dòng)相的折射率

Nr：參照池中流動(dòng)相的折射率

光線照射到一對(duì)光電二極管上，其中每個(gè)光電二極管都將給出一個(gè)電信號(hào)。隨后這些信號(hào)會(huì)被放大，從而測(cè)得兩個(gè)信號(hào)之間的差異。如果是零折射，這些信號(hào)之間的差異應(yīng)該為零伏。借助一個(gè)電控機(jī)械聯(lián)動(dòng)裝置，用戶(hù)可以通過(guò)光路中的折射透鏡來(lái)優(yōu)化光電二極管的零偏轉(zhuǎn)輸出。還可以通過(guò)額外電路輕松地將信號(hào)輸出校正為電子零點(diǎn)。

1 光傳感器A

2 光傳感器B

3 光束

當(dāng)流動(dòng)相的折射率發(fā)生變化時(shí)，通過(guò)樣品池和參比池之間界面的光將被折射，從而使一個(gè)光電二極管上的光強(qiáng)增大，另一個(gè)電二極管上的光強(qiáng)減小。這種差異產(chǎn)生具有振幅和極性的信號(hào)，此信號(hào)被放大后，可以驅(qū)動(dòng)圖表記錄儀。

三、應(yīng)用舉例

示差折光檢測(cè)器是一種通用型檢測(cè)器，只要被測(cè)組分與洗脫液的折光指數(shù)有差別就可使用。生命科學(xué)中常遇到各類(lèi)糖類(lèi)化合物，沒(méi)有紫外吸收，一般常用示差折光檢測(cè)器，她的通用性比UVD廣，但靈敏度要低，對(duì)溫度變化敏感，并與梯度洗脫不相容，因而限制了它的使用。

應(yīng)用一：麥芽糖、果糖、葡萄糖、異麥芽糖、麥芽三糖

色譜條件

色譜柱：月旭Xtimate??NH2（4.6×300，5μm）。

流動(dòng)相：乙腈:水=75：25；

檢測(cè)器：RID；

柱溫：30℃；

流速：1.0mL/min；

進(jìn)樣量：50μL。

色譜圖

應(yīng)用二：磷酸果糖二鈉、蔗糖、葡萄糖、果糖

色譜條件

色譜柱：月旭Xtimate??sugar-Ca（7.8×300mm，8μm）。

流動(dòng)相：純水；

檢測(cè)器：RID；

溫度：柱溫75℃，檢測(cè)器40℃；

流速：0.2mL/min；

進(jìn)樣量：10μL。

色譜圖

四、示差檢測(cè)器維護(hù)

要想獲得良好的實(shí)驗(yàn)結(jié)果，使用RID的三大法寶：

第一、脫氣；

第二、平衡好流動(dòng)相；

第三、保持恒溫恒壓。

在實(shí)際工作中我們會(huì)遇到很多典型的問(wèn)題，接下來(lái)我們一起來(lái)分析一下這些問(wèn)題如何破。

故障表現(xiàn)

可能原因

解決辦法

基線不穩(wěn)

檢測(cè)池中有氣泡

采用流量為1mL/min的完全脫氣的流動(dòng)相。重復(fù)開(kāi)關(guān)沖洗鍵直到基線穩(wěn)定。若流動(dòng)相中含水，且在通入完全脫氣的流動(dòng)相一個(gè)多小時(shí)后基線仍不穩(wěn)，則可通入一段甲醇。

階段性

噪音

1.泵的脈動(dòng)過(guò)大

2.檢測(cè)池中的氣泡放大了泵的脈動(dòng)

1.安裝設(shè)備減輕脈動(dòng)，如阻尼器或阻尼管。

2.采用流量為1mL/min的完全脫氣的流動(dòng)相。重復(fù)開(kāi)關(guān)沖洗鍵直到基線穩(wěn)定。若流動(dòng)相中含水，且在通入脫氣流動(dòng)相一個(gè)多小時(shí)后基線仍不穩(wěn)，則可通入一段甲醇。

不規(guī)則

噪音

1.脫氣不充分

2.檢測(cè)池被污染

3.鹽滯留在管路或檢測(cè)池

4.色譜柱被污染

1.采用完全脫氣的流動(dòng)相。

2.采用15%硝酸溶液清洗，之后務(wù)必用純水清洗。

3.打開(kāi)沖洗鍵，泵入足量的能溶解此鹽的流動(dòng)相。

4.沖洗色譜柱或換一新柱。

檢測(cè)池

污染

1. 長(zhǎng)菌

2. 污染性樣品

3. 未及時(shí)清潔

1.用注射器往入口中注入5mL 清洗液(丙酮)。

2.用注射器往入口中注入5mL 去離子水。

3.用注射器往入口中注入5mL 硝酸溶液(15%)。

4.通過(guò)注入足量的去離子水，將硝酸溶液完全排出。

5.用流動(dòng)相溶劑置換去離子水。

五、使用注意事項(xiàng)

1、正確放置溶劑瓶和廢液瓶。

要把溶劑瓶放在比示差監(jiān)測(cè)器和溶劑泵還要高的位置，檢測(cè)器出口留足夠長(zhǎng)的廢液管通到下方的廢液瓶，這樣可以使樣品池有一定背壓，有利于檢測(cè)信號(hào)的穩(wěn)定。

2、循環(huán)使用流動(dòng)相。

建議循環(huán)使用流動(dòng)相。在沒(méi)有進(jìn)行分析時(shí)，打開(kāi)循環(huán)閥，讓流動(dòng)相進(jìn)行循環(huán)，這樣泵就可以連續(xù)運(yùn)行不必停止，一直到進(jìn)行下一個(gè)分析。這樣操作不僅可以節(jié)省流動(dòng)相，而且檢測(cè)器可以連續(xù)穩(wěn)定的運(yùn)行，隨時(shí)進(jìn)行樣品分析。

3、示差折光檢測(cè)器不能用做梯度洗脫。

由于介質(zhì)的改變和壓力的波動(dòng)都會(huì)影響基線的穩(wěn)定性，所以使用示差折光檢測(cè)器時(shí)不能進(jìn)行梯度洗脫。

4、保證檢測(cè)器的溫度恒定。

光學(xué)系統(tǒng)和流動(dòng)相的溫度對(duì)基線的穩(wěn)定性影響很大。示差折光檢測(cè)器可在比室溫高5℃到55℃的范圍內(nèi)控溫。建議將溫度設(shè)為比室溫高5℃，并確保柱溫箱的溫度與檢測(cè)器保持一致。溫度不宜過(guò)高，因?yàn)榻橘|(zhì)的折光指數(shù)隨溫度升高而降低，溫度過(guò)高會(huì)使靈敏度降低。

5、不可讓流通池承受過(guò)大的壓力。

示差折光檢測(cè)器流通池的反壓約為1000psi，如果還要在系統(tǒng)里連接其他檢測(cè)器。即示差折光檢測(cè)器在流路系統(tǒng)里必須放在最后，以防壓力增大時(shí)損壞流通池。

6、某些溶劑隨長(zhǎng)時(shí)間存放而改變會(huì)造成基線的漂移。

例如乙腈/水的混合物中乙腈的含量會(huì)降低，四氫呋喃會(huì)變成過(guò)氧化物，在吸濕性有機(jī)溶劑中的水量會(huì)增加，而保存在參比流通池中的溶劑如四氫呋喃會(huì)產(chǎn)生氣體。因此，流動(dòng)相最好做到臨用現(xiàn)配或在有效期內(nèi)使用。對(duì)于含有有機(jī)溶劑的流動(dòng)相一般有效期3天，對(duì)于不含有機(jī)溶劑的流動(dòng)相如純鹽或者純水則根據(jù)室溫情況，可臨用現(xiàn)配或是配置好4℃冷藏，取用前先放置至室溫。

7、避免流動(dòng)相和特定的色譜柱反應(yīng)。

某些流動(dòng)相和特定的色譜柱反應(yīng)，會(huì)產(chǎn)生長(zhǎng)時(shí)間的噪聲，例如乙腈/水流動(dòng)相和氨丙基鍵合固定相在一起會(huì)出現(xiàn)這一現(xiàn)象。要判斷長(zhǎng)時(shí)間的噪聲是否是由流動(dòng)相/色譜柱的反應(yīng)而產(chǎn)生，應(yīng)該使用限流毛細(xì)管代替色譜柱，考查示差折光檢測(cè)器的性能。

作者：趙桂芝

排版：趙林

審核：邵峰偉

如果您想了解更多內(nèi)容，歡迎聯(lián)系月旭科技銷(xiāo)售人員或撥打400-810-6969服務(wù)熱線，我們將竭誠(chéng)為您服務(wù)。

文章作者