Жидкостная хроматография при высоких давлениях - Энгельгардт Х.
Скачать (прямая ссылка):
Детекторы
65
Вода
Спирты
Алканы
Ацетонитрил
Циклогексан Простой эфир (свободный от переписей) ТетрагиЬрофуран
Алпилеалоеениды
Хлористый метилен
Хлороформ
Уксусноэтиловый эфир
Четыреххлористый
углерод
Абиотические углвводо-Ацетон
254нм 280 нм
_l I I I I_Ll I I I____I—I—I—1—I—1_
200 220 240 2Б0 280 300 320 340
Рис. IV.2. Границы пропускания важнейших элюентов, используемых при хроматографировании с УФ-детектором.
В табл. IV.1 приведены взятые из работы [2] коэффициенты поглощения. Последний столбец таблицы показывает, какие количества веществ еще можно определить при 8-микролитровом объеме ячейки детектора (толщина слоя 1 см). В хроматографической колонке вещество пробы в конце колонки распределено в объеме намного большем, чем объем пробы, так как в процессе хроматографического разделения проба разбавляется и объем, в котором содержится проба, может достигать (в зависимости от значения к' и заполнения колон-
Таблица IV. 1
Теоретическая граница чувствительности УФ-детекторов
Вещество Е (2) Граница чувствитель* ности. (при шуме 2 • 10 е. п.), г/мл Абсолютное количество ъ ячейке объемом 8 мкла, г
Насыщенные карбониль- 20 2 ¦ 10-* 1,6-Ю-8
ные соединения с молекулярной марсой 100 Бензол 200 1,5-10-7 1,2 10'9
Бензальдегид 11000 3,8-10-9 З-Ю-ч
Антрацен 220000 3,5-10'10 2,8 ¦ 10-12
а Плотность элюента произвольно принята равной 1 г/мл.
5 Заказ 825
66
Глава IV
ки) от 10 до 1000 мкл и даже больше. Поэтому чтобы можно было получить ощутимый сигнал, содержание анализируемого компонента в исходной пробе должно быть по меньшей мере в 10—100 раз больше количеств, приведенных в табл. IV. 1.
УФ-детектор — очень чувствительный и очень селективный прибор. Если элюент не поглощает УФ-излучения в области рабочих длин волн, можно использовать метод градиентного элюирования. Однако даже при этом может наблюдаться дрейф нулевой линии, так как при принятой обычной конструкции ячейки одновременно определяется изменение показателя преломления. Используя измерительную ячейку подходящей конструкции, можно с помощью оптических методов подавить указанное изменение показаний за счет изменения показателя преломления. В ионообменной хроматографии можно менять значения pH и ионную силу элюента, если ионы не поглощают в УФ-области.
Б. Дифференциальный рефрактометр
С помощью дифференциального рефрактометра определяют общий показатель преломления системы проба — элюент. Для того чтобы получить чувствительный сигнал, показатель преломления подвижной фазы следует скомпенсировать путем измерения по дифференциальному методу. Сигнал получают от всех соединений, показатель преломления которых достаточно отличается от показателя преломления элюента. Поэтому дифференциальный рефрактометр намного более универсален, чем УФ-детекгор. Эта универсальность, конечно, также является недостатком. Поскольку дифференциальный рефрактометр реагирует на любое изменение состава элюента, он непригоден для градиентного элюирования, если только показатели преломления выбранных растворителей не совпадают. Кроме того, показатель преломления очень сильно зависит от температуры: при изменении температуры на 1°С показания детектора меняются на 10 “ 4 единиц показателя преломления. Поэтому чтобы получить достаточно большую чувствительность (10“7 е. п. п.), температуру элюента и обеих измерительных ячеек следует поддерживать постоянной с точностью +0,001°С [3]. Следовательно, требуются эффективный теплообменник и блок с большой теплоемкостью (например, металлический блок, сглаживающий незначительные температурные колебания). На показаниях дифференциального рефрактометра сказываются также колебания скорости потока. Поэтому если элюент подается насосом с пульсирующим потоком, необходимо очень хорошее демпфирование.
В выпускаемых приборах используют два принципиально различных метода измерения.
Детекторы
67
I. Рефрактометр Френеля
Принцип действия этого рефрактометра основан на законе отражения Френеля, который гласит, что часть светового потока, который отражается от фазовой границы раздела, зависит от угла падения (90 — а) и от показателя преломления обеих сред, образующих фазовую границу раздела.
Схема измерительного устройства показана на рис. IV.3. Измерительную и сравнительную ячейки освещают одной и той же лампой (1). На граничной поверхности между жидкостью (2) и поверхностью призмы часть светового потока (б) отражается. Эту часть ие используют для измерения. Другая часть светового потока проходит через слой жидкости и диффузно рассеивается от задней стальной пластины (4), граничащей с обеими ячейками и служащей в качестве теплообменника. Эта часть светового потока попадает через оптическую систему на отдельные для каждой ячейки фотосопротивлеиия (7). Если меняется показатель преломления жидкости, протекающей через измерительную ячейку, по сравнению с жидкостью в ячейке сравнения, то возникает разность освещенности между обеими отраженными частями светового потока от измерительной и сравнительной ячеек. В этом случае регистрируют разность значений сопротивлений обоих фотосопротивлений. Объемы обеих ячеек между призмой (9) и стальной пластинкой (ограниченные тефлоновой маской 5) могут быть очень малы (~ 5 мкл).
