色譜儀檢測器流通池對色譜分析的影響介紹

無論何種檢測器，流通池的設計結構和部件都非常重要，其體積和構型直接影響檢測器的靈敏度。正確認識流動池的結構、原理、使用和選擇，對于色譜檢測有著重要的意義。

本文主要說明不同體積的流通池對于色譜檢測造成的影響。

一、流通池的體積對檢測限和分辨率的影響

    使用較大的流通池可獲得最佳的檢測限。使用較小的流通池可以獲得最佳的峰分辨率。

    較大的流通池，光通量和光程相比較大一些，樣品通過流通池時，光敏元件上就會得到比較大的光強，并且由于光程較大，所以靈敏度就會比較高，靈敏度的增大更有利于得到較好的檢測限。

    較小的流通池雖然光通量較弱，但由于池徑較小，光程較短，因此樣品在流通池內的擴散較小，使峰的分辨率得到提高。

    為了提高靈敏度，減小池內色譜峰擴展，要求流通池長而內徑小，池體積愈小愈好。增加池的光程會使檢測靈敏度增大，但光程的提高有一定的限制。為了降低池體積引起的峰擴展，當光程增加時，樣品池的內徑必須減少，但結果導致光敏元件上光照減少，使信噪比降低。所以兩種效果是矛盾的。除非在光敏元件上有很低的內在噪音水平，否則提高靈敏度的程度有一定局限。

    因此，流通池的池體積是影響檢測器靈敏度和分辨率的主要因素，欲得到滿意的靈敏度和分辨率應根據色譜柱的柱徑選擇合適的池體積。

二、流通池體積對線性范圍的影響

    根據比耳定律，吸光物質的吸光度與流通池的光程長度和濃度成正比。

    當光程一定時，在檢測波長下，給定的吸光物質的吸光度只與其摩爾濃度成正比，因此可以通過測定待測組分的在檢測波長下的噪聲，根據2倍噪聲求出最小檢測濃度，進而求出最小檢測量。最小檢測濃度是考驗儀器的靈敏度的參數。最小檢測濃度數值大，儀器的靈敏度就小，不能反應真正的噪音和漂移水平。

根據上述公式也可以看出，檢測器流通池的光程越大，檢測限越小。定量分析的準確度很大程度上取決于濃度檢測線性范圍。在該線性范圍內具有良好的線性，其上限受色譜柱容量的限制，若使用大容量的色譜柱，線性范圍會更大。

    當流通池的體積一定時，靈敏度隨1/d的增加而增高，在考慮流動相干擾并保證光通量的前提下，應盡可能選擇長光程流通池，檢測壓力及溫度也影響系統分辨率，在較高壓力及溫度下色譜分離較好。

三、流通池光程長度和池內徑對靈敏度和信噪比的影響

      池體積確定后，還必須選擇適當的光程長度L和池內徑d，根據朗伯-比耳定律

    根據朗伯-比耳定律ξ，m為吸光系數和樣品質量，據上式可知，吸光物質的質量m一定時，吸光度A與池徑的平方成反比。樣品質量及池體積一定時，吸光度A與光程l成正比。故選擇高1/d比值的流通池有利于增加吸光度，提高檢測的靈敏度。但1/d也不宜過大，因為：1：1/d過大，光損失增加，光通量減小。2：光程L愈大，流動相的干擾吸收愈大。

    流通池光程越長，生成的信號越高。盡管通常增加光程會使噪聲提高，但噪音提高幅度很小，信噪比還是會增大。

四、池體積對靈敏度的影響

    流通池體積大小也是色譜檢測的關鍵，當最窄半峰寬色譜峰體積的1/3等于流通池體積時，方能得到最佳靈敏度，最窄半峰寬色譜峰的體積與柱徑柱長 柱效及色譜分離條件有關，其中柱徑是決定最窄半峰寬色譜峰體積的主要因素，當其它條件不變時，柱徑越大，最窄半峰寬色譜峰的體積也愈大，因此，要得到滿意的色譜峰效果，必須選擇合適的柱徑和池體積。若池體積太大，不僅會降低靈敏度，而且還會影響系統分辨率。

五、峰寬（響應時間）的設置對信噪比的影響

    響應時間增加一倍，采集頻率降低一倍，而峰寬增加一倍，因此峰寬的設置，也就影響到響應時間的變化，峰寬參數設置太大，采集頻率太低，會使峰失真，影響信噪比和分離度。檢測器響應時間不影響色譜峰面積和峰形對稱度，但增加檢測器響應時間，可以明顯減小檢測器短期噪聲，導致色譜峰峰高降低、峰形變寬（尤其對弱保留組分的尖銳色譜峰作用顯著），信噪比增大，也使線性范圍擴大。

    隨著檢測器響應時間設置的增大，檢測器短期基線噪聲明顯減小，峰高略有下降，因此信噪比增大，檢測限降低，而線性范圍的上限變化不大。因此，適當增大檢測器響應時間不僅可以得到低的檢測限，也可使線性范圍變寬。但是，隨著檢測器響應時間的增加，同時也會帶來其他的問題，隨著濾波常數的增加，峰高有減小趨勢。在同一組實驗中，濾波常數對保留時間小的組分的影響較大，組份出峰越晚，所受影響越小，對于有較大保留的組分幾乎無影響。由于出峰早的組分，所得到的色譜峰峰寬較窄，峰形尖銳，也即其中所包含的信號頻率較高，通過調整適當響應時間可以將其中的一部分高頻信號濾掉，而使其原有的信號值改變。強保留組分出峰較晚，所得到的色譜峰展寬嚴重，其中所包含的信號頻率相對較低，通過調節響應時間來濾除高頻信號將不很明顯。理想的響應時間取決于色譜峰寬。

    理想的響應時間取決于色譜峰寬，將峰寬設置為盡可能接近于色譜圖中目標窄峰的寬度，流通池的體積應接近于最窄峰體積的1/3（最窄峰半峰高處峰寬乘于流速1/3）， 增加光程會使流通池的體積增加，峰寬也會增加，但不影響梯度中的分離度。

六、選擇樣品波長

應選擇大于流動相截止波長，如果要獲得最低的可能檢測限，應選擇分析物最強吸收處的波長，如果使用高濃度進行分析，則應選擇中等吸收的波長，并且最好選擇光譜平坦的區域以獲得較好的線性。

（內容來源液相色譜之家）