химический каталог




ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ

Автор Химическая энциклопедия г.р. И.Л.Кнунянц

ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ (лат. detector -тот, кто раскрывает, обнаруживает), устройства для количественное и качеств. определения веществ разделяемой смеси в потоке подвижной фазы на выходе из хроматографич. колонки. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. можно рассматривать также как преобразоват. элемент, в котором изменение состава проходящей через него смеси преобразуется в изменение выходного сигнала. Различают ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. дифференциального и интегрального типа. Первые регистрируют мгновенное значение одной из характеристик (концентрации или потока), вторые суммируют количество вещества за определенный промежуток времени. Осн. характеристики ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х.: чувствительность, предел обнаружения, линейный динамич. диапазон. Чувствительность - отношение изменения выходного сигнала к изменению концентрации (или массовой скорости) анализируемого вещества, поступающего в детектор. Предел обнаружения миним. концентрация или миним. массовая скорость анализируемого вещества, которые еще можно обнаружить. Предел обнаружения хроматографич. методики наименьшее содержание контрольного вещества, определяемое ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. с заданной доверит. вероятностью; при этом выходной сигнал должен в 2 раза превышать уровень флуктуационных шумов. Линейный динамич. диапазон интервал, в котором сохраняется линейная зависимость показаний детектора от концентрации или кол-ва анализируемого вещества. Он определяется как отношение макс. концентрации, при которой сохраняется линейность, к миним. определяемой концентрации. Значение чувствительности детектора в линейном динамич. диапазоне величина постоянная. Д. х. должны обладать: низким пределом обнаружения; миним. размыванием хроматографич. зон; широким линейным динамич. диапазоном; низким значением дрейфа выходного сигнала во времени под влиянием различные факторов и низким уровнем шума; малой инерционностью; слабой зависимостью показаний от состава подвижной фазы, изменения скорости ее потока и пульсаций, а также от изменения температуры; надежностью и простотой в обслуживании.
Детекторы в газовой хроматографии. В газовой хроматографии практически используют только детекторы дифференциального типа, которые подразделяют на концентрационные и потоковые. В концентрационном детекторе значение выходного сигнала Ес = Sс • с, где Sc - чувствительность (коэффициент пропорциональности), с - мгновенное значение концентрации определяемого вещества в объеме детектора; площадь хроматографич. пика Spc = Sc.q/F, где q - количество вещества, прошедшего через камеру детектора, F - скорость потока газа-носителя. В таких детекторах (площадь пика зависит от скорости потока) концентрацию вещества рассчитывают по высоте пика. В потоковом детекторе значение выходного сигнала Еj = Sj.j, где Sj - чувствительность, j - мгновенное значение массовой скорости вещества, поступающего в детектор, j = dq/dt (t-время); площадь пика Spj = Sj.q. В таких детекторах количество вещества определяют по площади пика. Принадлежность детекторов к одному из типов устанавливают измеряя зависимость его показаний от скорости газа-носителя. Концентрац. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х., как правило, недеструктивные (неразрушающие анализируемые вещества), а потоковые - деструктивные. Осн. характеристики применяемых детекторов представлены в табл. Практически универсальным и высокочувствительный детектором для органическое соединение является пламенно-ионизационный ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. (ПИД). Относится к числу потоковых. В ПИД происходит ионизация органическое соединение в водородном пламени. В результате между электродами, одним из которых служит горелка, а другой расположен над пламенем, резко возрастает электрич. ток, сила которого пропорциональна массовой скорости Орг. вещества, поступающего в пламя детектора. Чувствительность ПИД несколько уменьшается в ряду: углеводороды > > эфиры > спирты > кислоты. Диапазон измеряемых концентраций 10-3-10-8 массовых долей от основного компонента. Модификация ПИД-термоионный ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. с источником ионов щелочного металла (например, К, Rb, Cs), поступающих в пламя. Характеризуется повыш. чувствительностью к фосфор-, азот- и галогенсодержащим соединение В фотоионизационном ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. источником ионизации служит УФ излучение, под действием которого анализируемое вещество ионизируется, образуя ион и электрон. При этом энергия фотона должна быть больше потенциала ионизации анализируемого вещества. В результате проводимость газовой среды в детекторе резко увеличивается и возрастает пропорционально концентрации вещества. Детектор состоит из источника излучения, примыкающего к ионизационной камере с двумя электродами, используемыми для измерения тока ионизации. Используя лампу с энергией излучения 11,7 эВ, возможно анализировать соединение различные классов, включая алифатич. углеводороды. Подбирая излучение с подходящей энергией, можно избирательно анализировать соединение, обладающие различные потенциалами ионизации. Детектор относится к концентрационному недеструктивному типу, поэтому целесообразно использовать его при последоват. соединении с др. детекторами, например ПИД. Электронозахватный ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. представляет собой камеру с двумя электродами, которые используют для измерения ионного тока, и радиоизотопным источником для ионизации газов. В качестве источника используют b-активные (например, 63Ni) и a-активные (например, 239Рu) излучатели, а в качестве газа-носителя N2, H2, Не. Под влиянием радиоактивного излучения газ ионизируется с образованием электронов. Если приложить к электродам камеры определенный потенциал, возникает заметный фоновый ток.

Молекулы анализируемых веществ, обладающие сродством к электрону, при поступлении в детектор захватывают электроны, в результате чего концентрация последних уменьшается, что приводит к пропорциональному снижению фонового тока. Электронозахватный детектор можно использовать также и для определения соединение, не способных к захвату электронов, после количественное перевода их в производные, которые определяются этим детектором с высокой чувствительностью. При добавлении к газу-носителю "допингов" (например, NO), чувствительность электронозахватного детектора резко увеличивается по отношению к нек-рым соединение, которые обычно характеризуются миним. сигналом. Пламенно-фотометрический ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. измеряет интенсивность излучения веществ в водородном пламени. Его можно рассматривать как вариант пламенно-эмиссионного фотометра. При сгорании веществ образующиеся атомы и простые молекулярные частицы возбуждаются, переходят в состояние с более высокой энергией и испускают определенное характеристич. излучение. Оптич. фильтры, используемые в детекторе, позволяют выделить линию, характерную для соединение определенного класса (например, для серосодержащих 394 нм, для фосфорсодержащих 526 нм). Излучение, соответствующее этой линии, усиливается фотоумножителем. Действие детектора по теплопроводности (катарометра) основано на измерении электрич. сопротивления нагретой металлич. нити в потоке газа из колонки. При изменении состава газа изменяется теплоотдача и, следовательно, ее температура и электрич. сопротивление. Обычно катарометр имеет две камеры. Через одну (камера сравнения) пропускают чистый газ-носитель, через другую (камера измерения) - газ после выхода из колонки. Нагретые металлич. нити в камерах сравнения и измерения включены в электрич. мост Уитстона. Нить обычно изготовляют из материала, электрич. сопротивление которого существенно зависит от температуры. Для достижения большей чувствительности газ-носитель (обычно Не, Н2, N2) должен значительно отличаться по теплопроводности от анализируемых соединений. В детекторе по плотности выходной сигнал зависит от разности плотностей анализируемого вещества и газа-носителя. В весовых детекторах по плотности обычно проводят сравнение давлений двух столбов медленно протекающих веществ, которые характеризуются различные плотностью и находятся при одинаковых температурах и давлении. Для независимой идентификации примесей используют также высокочувствительный и сверхселективные масс-спектральный детектор и ИК детектор с фурье-преобразователем.
Детекторы для жидкостной хроматографии. Принцип действия ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. для жидкостной хроматографии (ЖХ) основан на таком свойстве вещества, к-рым не обладает подвижная фаза. Из ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х., используемых в газовой хроматографии, в ЖХ применение находят ПИД и электронозахватный, которые детектируют продукты пиролиза соединение после испарения растворителя (на движущейся ленте или проволоке) и деструкции нелетучих соединение в печи-пиролизаторе. Единого универсального детектора для ЖХ не существует. Наиб. распространенный и высокочувствительный -УФ ф о т о м е т р и ч. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х., в котором анализируемые вещества детектируются путем измерения кол-ва излучения, абсорбируемого при прохождении света через проточную ячейку детектора (объем ячейки 2-10 мкл). Детектор используют либо в диапазоне 180-400 нм, либо на определенных длинах волн, чаще всего 254 нм. Концентрация вещества определяется по закону Бугера - Ламберта - Бера. Источники излучения -ртутная лампа низкого давления, дейтериевая лампа с соответствующими фильтрами. УФ детектор можно использовать при градиентном элюировании, а также для определения веществ, не поглощающих УФ излучение. В этом случае в элюент добавляют в небольшой концентрации вещество, поглощающее УФ излучение, тогда анализируемое вещество, не поглощающее УФ излучение, дает отрицат. пик. Иногда используют ИК и сканирующие ИК спектрофотометры. Разработаны детекторы на основе оптический многоканальных анализаторов, позволяющие осуществлять непрерывное многоволновое детектирование. Ф л у о р е с ц е н т н ы й ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. измеряет интенсивность флуоресценции (или хемилюминесценции) при облучении определяемого вещества УФ излучением (или при химический реакциях). Р е ф р а к т о м е т р и ч. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. измеряет разность между показателями преломления чистой и анализируемой подвижными фазами в потоке на выходе из колонки. В определенном диапазоне концентраций сигнал рефрактометрич. детектора прямо пропорционален концентрации определяемого компонента. Осн. недостаток - чрезвычайная чувствительность к изменениям температуры. Особенно целесообразно его применение в препаративной и эксклюзионной ЖХ. Действие э л е к т р о х и м. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. основано на измерении электрохимический характеристик элюата после хроматографич. колонки. В к о н д у к т о м е т р и ч. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. измеряют электропроводность элюата. Иногда элюат после колонки подвергают УФ облучению и определяют кондуктометрически ионизирующиеся продукты фотолитич. деструкции. В о л ь т а м п е р о м е т р и ч. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. используют для определения электроактивных соединений, например, один из вариантов такого детектора - п о л я р о г р а ф и ч. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. с объемом ячейки 1 мкл и менее. Для изотопно-меченых соединений, например 35S, 14C, 32Р, 3Н и др., используют р а д и а ц и о н н ы е ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х. Перспективны поляриметрич. ДЕТЕКТОРЫ ХРОМАТОГРАФИЧЕСКИЕ х., а также высокочувствительный масс-спектрометрич. детекторы, способные также идентифицировать соединение; последние обычно используют в сочетании с микроколоночной жидкостной хроматографией. Лит. Жуховицкий А. А., Туркельтауб Н. М., Газовая хроматография, М., 1962; Бражников В В., Дифференциальные детекторы для газовой хроматографии, М., 1974; Ротин В. А., Радиоионизационное детектирование в газовой хроматографии, М., 1974; Жидкостная колоночная хроматография, под ред. 3. Дейла и др., пер. с англ., т. 1, М., 1978; Electron capture: theory and practice in chromatography, ed. by A. Zlatkis, C.F. Poole, Amst., 1981; Poole С F, Schuette S. A., Contemporary practice of chromatography, Amst, 1984. В.Г. Бeрёзкин.

Химическая энциклопедия. Том 2 >> К списку статей


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]    [обратная связь]

 

 

Реклама
где обучают менеджеров по продажам
laguna blanco brillo bisel
стул 1520 черный
курсы эксель 4.5.6 уровень москва

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(08.12.2016)