提供流通槽溫度控制的檢測器讓分析可靠度提高
近年來,為了因應更高分析可靠度的需求,已經努力降低溫度對檢測器的影響。除了眾所周知,對環境溫度波動敏感的折射率檢測器和電導度檢測器之外,Shimadzu 也透過提供結合流通槽溫度控制的螢光和 UV 檢測器,在產業中處於領先地位。
(1) 結合流通槽溫度控制的螢光檢測器
對於螢光檢測器,流通槽的溫度控制對於提高訊號可靠度極為重要,這是因為螢光會發生熱焠滅現象。
螢光熱焠滅
由於大量的分子間碰撞及非輻射去活化轉變程度提高,螢光強度會隨著溫度的升高而下降,這種現象的規模取決於樣品。部分情況下,接近室溫時每升高 1°C,螢光強度就會下降約 5%。
因此,如果流入檢測器流通槽的液體溫度升高,螢光強度就會降低。室溫波動會造成螢光波動,因而影響樣品定量和再現性。
配置有溫控流通槽的螢光檢測器
將流入檢測器流通槽的液體溫度維持固定,可以大幅改善這些問題。
圖 1 說明具備溫控流通槽的 RF-10AXL Super 流通槽的配置。
熱交換器安裝在流通槽單元的上游側,這是由加熱器或 Peltier 元件加熱或冷卻以維持恆定溫度。熱交換器中裝有不鏽鋼管。來自管柱的沖提液流經該管道,在進入流通槽之前達到恆定溫度。
螢光檢測器中使用的光電倍增管與電阻、電容等一般電子元件相比,其靈敏度和暗電流更容易受到溫度波動的影響。不同的光電倍增管之間有溫度係數的個別差異,因此,RF-10AXL Super 預先選擇了低溫度係數的光電倍增管。此外,RF-20Axs 光電倍增管周圍的區域受到溫度控制。
維持恆定液體溫度的影響
下圖是使用恆定液體溫度控制 (圖 2) 和不使用溫度控制 (圖 3) 量測的吖啶樣品層析圖。如果不使用液體溫度控制,5°C 的溫度變化會造成峰面積值改變 -17% 。如果使用溫度控制,變化程度只有 0.64%。這代表即使是具有高螢光強度溫度係數的樣品,也可以進行穩定的定量分析。
(2) 結合流通槽溫度控制的 UV 檢測器
對於 UV 檢測器,流通槽溫度控制可有效提高基線穩定性和訊號可靠度。
環境溫度波動通常會造成吸收光譜改變,尤其是對於酸,溫度造成的解離狀態變化 (改變化學平衡) 使吸收光譜更容易改變。通常吸收帶在低溫下會有詳細的結構,但在高溫下光譜解析度會下降。許多情況下,吸光度會隨著溫度升高而下降。
基線穩定性
UV 檢測器用於 UV 短波長區域,檢測更多成分的情況逐漸普及。通常移動相本身的吸光度會隨著波長變短而增加。移動相的吸收光譜會隨溫度變化,並沿著波長方向 (水平) 移動,尤其是在吸收斜率大的波長下進行檢測時,基線變得相當不穩定。使用 SPD-20A/20AV 等有流通槽溫度控制的 UV 檢測器,流入流通槽的液體溫度恆定,可防止因移動相溫度造成光譜變化,即使在吸收斜率較大的波長下,也能穩定分析。
訊號可靠度
由於吸光度會在樣品吸收最大值隨溫度波動,因此流通槽溫度控制對於訊號可靠度也有影響。對於部分樣品,在單一波長的多成分分析過程中,檢測可能發生在吸收斜率,而不是吸收最大值。因此,如果樣品光譜隨溫度變化並沿波長方向 (水平) 移動,與在吸收最大值處量測相比,峰高和峰面積可能更容易因溫度波動而發生變化,此時流通槽溫度控制更為有效。
(Kk,Md)