气相电导检测器

[font=微软雅黑]电导检测器是[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]使用频率最高的检测器，这源于电导的通用性。电导的单位是[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S[/font][font=微软雅黑]（微西门子），但是不同厂家的电导检测器却采用了不同的[/font][font=微软雅黑]单位[/font][font=微软雅黑]，有的采用[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S[/font][font=微软雅黑]，有的采用[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S/cm[/font][font=微软雅黑]（微西门子每厘米）[/font][font=微软雅黑]，还有的使用[/font][font='Times New Roman']mV[/font][font=微软雅黑]（毫伏）[/font][font=微软雅黑]，这种区别令不少用户感到困惑不解。本文将对这种区别进行[/font][font=微软雅黑]浅析[/font][font=微软雅黑]，希望对大家有所帮助。[/font][font=微软雅黑]将两个平行的电极置于电解质溶液中并施加电场，溶液将导电，溶液电导的计算采用以下公式[1]：[/font][align=center][img=,640,181]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209261945119161_6644_1974219_3.jpg!w640x181.jpg[/img][/align][font=微软雅黑][font=微软雅黑]式中[/font][font=Times New Roman]G[/font][font=微软雅黑]为电导，是电阻的倒数，单位是[/font][/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]，[/font][font=Times New Roman]A[/font][font=微软雅黑]为电极截面积，[/font][font=Times New Roman]L[/font][font=微软雅黑]为两个电极之间的距离，[/font][font=Times New Roman]C[/font][/font][sub][font=微软雅黑][font=Times New Roman]i[/font][/font][/sub][font=微软雅黑]为离子的浓度[/font][font=微软雅黑]，单位[/font][font=微软雅黑][font=Times New Roman]mol/L[/font][/font][font=微软雅黑]，[/font][font=Symbol]l[/font][sub][font='Times New Roman']i[/font][/sub][font=微软雅黑]为离子的极限摩尔电导[/font][font=微软雅黑]，单位[/font][font=微软雅黑][font=Times New Roman]cm[/font][/font][sup][font=微软雅黑][font=Times New Roman]2[/font][/font][/sup][font=微软雅黑][font=Times New Roman]/([/font][/font][font='Times New Roman']Ω[/font][font=微软雅黑][/font][font=微软雅黑][font=Times New Roman]mol)[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]。对于一个给定的电导池，电极截面积和电极间距离是固定的，[/font][font=Times New Roman]L/A[/font][font=微软雅黑]也被称为电导池常数，当电导池常数为[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=微软雅黑]时的电导称为电导率，单位 为[/font][/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S/cm[/font][font=微软雅黑]。[/font][font=微软雅黑]根据电导检测的原理，通过电导池溶液的电导信号被检测到，经过放大和处理后以电压的形式输出，连续采集电压信号将得到一张色谱图，纵坐标的单位是[/font][font=微软雅黑][font=Times New Roman]mV[/font][font=微软雅黑]，这并不是电导的单位而是电压的单位，是一个相对量。尽管如此，在一定范围内，待测物的浓度与产生的电压成正比，此类检测器仍然可以使用外标法定量。[/font][/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]使用[/font][font=Times New Roman]mV[/font][font=微软雅黑]为单位的电导检测器的不便之处却是显而易见的，使用[/font][font=Times New Roman]1mmol/LKCl[/font][font=微软雅黑]溶液校准电导池，电导应当是[/font][font=Times New Roman]147[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font=Times New Roman]S[/font][font=微软雅黑]（电导池常数为[/font][font=Times New Roman]1[/font][font=微软雅黑]时），使用[/font][font=Times New Roman]mV[/font][font=微软雅黑]为单位的电导检测器用户需要根据[/font][font=Times New Roman]mV[/font][font=微软雅黑]与μ[/font][font=Times New Roman]S[/font][font=微软雅黑]之间的转化系数计算，而且不同厂家的转化系数是不同的。此外，使用[/font][font=Times New Roman]mV[/font][font=微软雅黑]为单位的电导检测器，采集的峰面积峰高无法与使用μ[/font][font=Times New Roman]S[/font][font=微软雅黑]为单位的电导检测器进行同等条件下的比较，给实验室间的横向对比带来麻烦。[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]与大型仪器联用时需要对流动相除盐，使用μ[/font][font=Times New Roman]S[/font][font=微软雅黑]为单位的电导检测器可以评价除盐效果而使用[/font][font=Times New Roman]mV[/font][font=微软雅黑]为单位的电导检测器仍然需要对单位进行转化。使用纯水机制取的超纯水电阻率为[/font][font=Times New Roman]18.24M[/font][/font][font='Times New Roman']Ω[/font][font=微软雅黑][/font][font='Times New Roman']cm[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]，电导率是[/font][font=Times New Roman]0.055[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font=Times New Roman]S/cm[/font][font=微软雅黑]，我们却无法得知对应的电压是多少毫伏。[/font][/font][font=微软雅黑]为了解决以上不便之处，一种新型的检测方法是同时测定电压和电流。电导是电阻的倒数，根据欧姆定律[/font][img]file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/ksohtml9212/wps2.jpg[/img]R=U/I[font=微软雅黑]，所以[/font][img]file:///C:/Users/Administrator/AppData/Local/Temp/ksohtml9212/wps3.jpg[/img]G=1/R=I/U[font=微软雅黑][font=微软雅黑]，这种电导检测器得到的是电导信号，单位是[/font][font=微软雅黑]μ[/font][/font][font='Times New Roman']S[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]。考虑到电导池常数对电导的影响，某些厂家直接将电导池常数设定为[/font][font=Tahoma]1[/font][font=微软雅黑]，得到的是电导率的信号，单位为μ[/font][/font][font='Times New Roman']S/cm[/font][font=微软雅黑]。[/font][font=微软雅黑]从文中可知，电导检测器最初检测的信号确实是电压，[/font][font=微软雅黑]是一个相对量，[/font][font=微软雅黑]在实际应用中存在一些不便之处[/font][font=微软雅黑]，使用[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S[/font][font=微软雅黑]或者[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S/cm[/font][font=微软雅黑]为单位的电导检测器很好的解决了这些问题[/font][font=微软雅黑]。基于以上知识，我们不仅要懂得几种单位的区别，还要学会鉴别一些厂家的宣传资料，不能被信号单位为[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font=微软雅黑][font=Times New Roman]S[/font][font=微软雅黑]或[/font][/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S/cm[/font][font=微软雅黑]迷惑。例如某些厂家的色谱图（检测器为电导检测器），[/font][font=微软雅黑]基线[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]起点是[/font][font=Times New Roman]0.02[/font][/font][font=微软雅黑]μ[/font][font='Times New Roman']S/cm[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑]（电导率比超纯水还低），有时甚至出现负值！虽然电导检测器的基线可以归零，但起点也应该完全从[/font][font=Times New Roman]0[/font][font=微软雅黑]开始，不应该是[/font][font=Times New Roman]0.02[/font][font=微软雅黑]或负值。[/font][/font][align=center][img=,360,239]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209261940219792_3148_1974219_3.jpg!w690x456.jpg[/img][font=微软雅黑] [/font][/align][align=center][font=微软雅黑]基线起点为负值的电导检测器色谱图[/font][/align][align=center][img=,378,243]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2022/09/202209261940314159_4930_1974219_3.jpg!w690x442.jpg[/img][font=微软雅黑] [/font][/align][align=center][font=微软雅黑]基线起点为[/font][font=微软雅黑][font=Times New Roman]0.02[/font][font=微软雅黑]μ[/font][font=Times New Roman]S/cm[/font][font=微软雅黑]的电导检测器色谱图[/font][/font][/align][font=微软雅黑]结语[/font][font=微软雅黑]秦始皇在两千多年前统一了度量衡，使社会生产有了统一的计量标准，笔者希望将来[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]电导检测器的单位也能统一，造福广大用户。[/font][font=微软雅黑]参考文献[/font][font=微软雅黑][font=微软雅黑][1]牟世芬，朱岩，刘克纳[/font][font=Times New Roman].[/font][font=微软雅黑]《[url=https://insevent.instrument.com.cn/t/3p][color=#3333ff]离子色谱[/color][/url]方法及应用》（第三版）化学工业出版社[/font][/font]??

这类检测器绝对属于检测器中的独门兵器，平时少有人用，仅限于某某门派或者家族独门使用，比如唐门的暗器，或者小李探花的飞刀，这类兵刃罕见于江湖，不过一旦出手，必定奏效，检测器中的荧光检测器，电导检测器等等就属于这类偏门武器。 平时我们很难见到这些兵刃行走于江湖，但是当它们出手的时候，必定是致命致胜的犀利招数。之所以说他们犀利，是因为他们对于分析某些类型的样品有非常好的效果，但可惜的是，这些样品的种类不多，或者应用的行业十分局限，所以这类兵刃也就很难在茫茫江湖中大显身手了，只有遇到正好相克的对手，才能轻松取胜。这类兵刃中，比较有典型代表性的应当属示差折光检测器（RID）和荧光检测器（FLD）了，另外，就是电性检测器一族。我们来一一说说他们的武功路数吧。=======================================================================1、示差折光检测器（RID）RID，简称示差，这是武林兵刃中最令人唏嘘感慨的一个，本来它是作为第一种被人们使用的兵器出现在武林的，是最早商品化的液相色谱检测器，可是现在沦落到只能偏居各类检测器的一隅，沧海桑田的变化，令人感慨万分。不过，造成这种变化的原因，完全是由于它自身的局限和特点，就像木棒，最早被人类用来当武器，主要是因为它随手可得，而且无需太多使用技巧，对付任何野兽都有效果，不过，随着石器加工的出现，以及后来金属冶炼技术的出现，木棒就逐步退出了作为常用武器的行列，偶尔只能在街头斗殴或者农民起义的场景中发挥一些余热。RID的境遇也差不多，由于这类检测器是检测经过流通池的液体的折光率的变化而产生响应的，所以具有很好的通用性，因为被分析物溶解在流动相中以后，一定会改变流动相的折光率，所以示差检测器可以对所有能进行液相分析的样品产生响应，在过去的年代，大家对分析的要求还很低，不要求灵敏度，不要求分析速度，在加上示差的这种通用性，让他当之无愧的成为了风靡一时的通用型检测器。http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608291315_607267_2452211_3.jpg这就是示差检测器的基本原理，左边杯子里的是纯水，右边的是浓盐水，可以看到两种溶液对光的折射率是有差异的，示差检测器就是“显示这种差异”的检测器，不过，盐水的浓度要浓到什么程度才能显示出差异呢？答案是：很浓，很浓很浓...http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608291315_607265_2452211_3.jpgRID检测器工作原理图不过，随着技术进步，大家对分析的要求越来越高，速度，灵敏度上都有了更严格的要求，RID的弱点就日益凸显出来了：灵敏度低：通常示差检测器能分析的样品浓度都是在几个mg/mL以上的，这对于现在的分析要求来讲，实在是差的太远了。无法运行梯度方法：示差检测器靠得是检测流动相折射率的变化进行检测，如果流动相自己的折射率都一直在变化，示差就无法正常工作，梯度方法由于其中不同流动相的比例在不停变化，折射率也在不停变化，这就让示差检测器无法正常工作了。也是由于这个原因，示差检测器在使用的时候，通常要平衡非常久，保证流动相绝对均匀稳定之后，才能开始分析。另外，一切会影响折射率的因素：温度的变化，混合的均匀性，气泡等等对于示差来讲都是致命的。加上新检测的不断涌现，示差曾经的江湖大佬地位逐渐萎缩，不过，，幸运的是，它还没有完全消亡，由于价格便宜，一些经典的应用分析大家还是会选择示差，比如糖的分析（当然是在不追求灵敏度的情况下）。另外，示差凭着自己的一身底子，也在淡出江湖后给自己找了个适合的工作：体积排阻色谱的检测器，这是一类用于分析大分子聚合的专门技术，由于很多大分子化合物没有紫外吸收，所以就需要用到一个通用的检测器进行分析，而江湖新秀ELSD由于线性响应差的问题，经常会造成测定结果的偏差，而示差检测器正好弥补了ELSD的这项不足；另外就是这类分析当中，不会使用到梯度分析的方法，而且样品的含量都很高，所以正好也不会遇到示差检测器的短板，在加上价格便宜，示差检测顺理成章的就成了这类分析的“标配”。江湖新秀ELSD本来是为了做聚合物分析而产生的，后来确成了市场上的“通用设备”，而原本最通用的RID由于自身条件限制，只能在聚合物等一些很小的领域内继续发挥余热，这种角色和地位的转变，真是令人感触颇多啊…=======================================================================2、荧光检测器（FLD）接下来的一个代表，是荧光检测器（FLD），它的经历远远没有示差检测器那么曲折复杂令人唏嘘，因为，它天生就是被设计用来测定具有荧光响应的化合物的。荧光是什么？是化合物吸收了紫外光能量之后从激发状态变回基态时候以光能释放出来的一部分能量，大概可以理解为某人吃了大餐长了肉，之后用跑步的方式去减肥，那么吃的大餐就以出汗的方式被释放掉了，荧光检测器就是检测这个家伙在跑步过程中到底出了多少汗——即释放了多少强度的荧光的。知道了这个过程，我们可以看看荧光检测器的优势专属性：由于具有荧光响应的物质种类不多，所以，荧光检测器的专属性非常好，只对有荧光特性的物质才产生响应，其他一概不管，极大程度的减小了干扰。通常，多环芳烃这种含有超大共轭体系的化合物都是具有荧光响应的物质。看到这类能诱发密集恐惧症的分子结构，荧光检测器的用武之地就来了http://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2016/08/201608291331_607268_2452211_3.jpg灵敏度：荧光检测器的灵敏度非常高，很多情况下，其在灵敏度上的表现堪比质谱检测器，这是由于荧光检测器是属于发射光检测器，不同于紫外这类吸收光型检测器，由于不受到样品溶液本身等因素的影响，即使有很微量的光发射出来，也可以很好的被检测。除了上面两个最大的优势之外，荧光检测器在线性，流动相兼容性（只要避免一些有荧光淬灭效应的试剂就可以）以及采样频率上也都有不错的表现。那么大家要问，这么NB的检测器，为啥只能混到第三梯度里当个阿猫阿狗，主要的原因就在于，液相测定的应用里有荧光响应的东西，实在是太少了…连5%都占不到，算上大家为了利用荧光检测器的优势将样品衍生为有荧光响应的物质，也大概勉强就能占到10%吧。所以，荧光检测器的招式虽然犀利无比，但是由于钻入了牛角尖，它注定也只能做个江湖山的小配角了。=======================================================================3、电化学和电导检测器最后，我们要说一说电性检测器一家子，这类检测器，可以分为电化学和电导检测器两大类，前者，顾名思义，是利用了被检测化合物的电-化学性质进行检测的，这里面包括了极谱，库伦和安培检测器，利用了物质的氧化还原反应中间的电能变化进行检测，最常见的是安培检测器；后一种主要是利用了离子的电性进行检测，通常用做离子色谱法的专门检测器。比起上面提到的荧光检测器，这类检测器的招式就更加独门了，只对能产生“电”特定的物质才有响应，要不物质本身具有氧化还原特性，要不就是它自己本身就是个离子，其实，要是细算下来，液相能分析的化合物中，有着两类特