X trong dòng pha động đi ra từ cột tách Còn k là hằng số của điều kiện thực nghiệm của detector đã chọn.
3. Hệ điện tử ( hệ đo tín hiệ u) có nhiệm vụ thu nhận và khuyếch đại tín hiệu đo để chỉ thị theo một cách nào đó, nh− máy tự ghi, mày in số đo, v.v.
3.5.1. Detector phổ hấp thụ quang phân tử UV-VIS
Detector loại này thực chất là các máy đo phổ hấp thụ phân tử vùng tử ngoại ( UV) và khả kiến (VIS)- UV-UIS Spectrophotometer. Nh−ng ở đây buồng đặt cuvét đo đ−ợc thay bằng các cuvét động ( flowcell ). Việc đo để phát hiện các chất phân tích hay hợp chất của nó vẫn dựa trên cơ sở tính chất hấp thụ quang phân tử của chất ở trong dung dịch tại một độ dài sóng nào đó; Nh−ng dung dịch ở đây là pha động của quá trình sắc ký, nó chứa chất phân tích và chẩy liên tục qua buồmg đo (flowcell). Các chất phân tích tan trong pha động có thể cho phổ hấp thụ trực tiếp của chính nó, nh− phenol, toluen, benzen, nitrôbenzen,... ở b−ớc sóng 254 nm. Nh−ng đối với một số chất khác nh− các iôn kim loại, thì là đo các hợp chất phức của chúng với một thuốc thử nào đó, ví dụ phức Fe-CNS, ở sóng 480 nm, Zn-Dz ở sóng 560 nm, Cr-DPC ở
sóng 535 nm,... Song phản ứng tạo thành các hợp chất phức để đo này là phải có tính chất định l−ợng hoàn toàn trong những điều kiện xác định.
Bảng 3.3. Các đặc tr−ng của các loại detector trong HPLC
No Loại Detector Độ nhạy
(ppm)
Vg t.tính Ưng dụng
1 Hấp thụ UV 0,1-3 1-n.102 lần Phổ biến
2 Hấp thụ VIS 0,1-5 1-n.102 lần Phổ biến
3 Diod Array 0,01-1 1-n.102 lần Còn ít
4 Huỳnh quang 0,01-1 1-n.103 lần Phổ biến 5 Phát xạ ICP-AES 0,0001-0,001 1-n.106 lần Còn ít 6 Phổ ICP-MS 0,0000001-0,000001 1-n.106 lần Còn ít
7 Phổ F-AAS 0,05-4 1-n.102 lần Còn ít
8 Phổ khối (MS) 0,0000001-0,000001 1-n.104 lần Phổ biến
9 Chiết suất 0,1-5 1-n.103 lần It dùng
10 Điện hoá đo dòng 0,05-2 1-n.103 lần ít dùng 11 Cực phổ cực Hg 0,001-0,1 1-n.103 lần It dùng 12 Cực chọn lọc ion 0,1-5 1-n.103 lần It dùng 13 Đo độ dẫn điện 0,1-5 1-n.103 lần It dùng 14 Đo hiệu ứng nhiệt 0,1-5 1-n.103 lần ít dung 15 Đô độ thẩm thấu 1-10 1-n.103 lần It dùng
Nh− vậy nói chung tất cả các chất phân tích hay hợp chất của nó đối với một thuốc thử phân tích theo phản ứng có tính chất định l−ợng mà có khả năng hấp thụ quang nhậy tại một b−ớc sóng nào đó trong vùng phổ UV-VIS đều có thể đ−ợc phát hiện và xác định bằng loại detector này. Nguyên tắc của
việc phát hiện định l−ợng ở đây là dựa theo định luật hấp thụ quang: Aλ = log ( Io/ I ) = ε.L.C (3.2)
Trong dó:
+ Aλ : là độ hấp thụ quang của chất phân tích hay hợp chất phức của nó với thuốc thử phân tích đã chọn tại sóng λ.
+ ε : là Hệ số độ hấp thụ quang phân tử của chất ( độ tắt phân tử của nó ), + L : là bề dầy của lớp hấp thụ ( chiều dài của flowcell pha động đi qua ). Về nguyên tắc cấu tạo,loại detector này bao gồm các phần chính nh− sau:
y Nguồn sáng điểm S : Là đèn D2 (cho vùng phổ UV), hay đèn W-Halid ( cho vùng phổ VIS ).
y Buồng mẫu và môi tr−ờng hấp thụ ( flowcell ).
y Bộ đơn sắc để thu chùm sáng, phân ly và chọn tia sáng cần đo. Trong các detector đơn giản thì đây là một hệ kính lọc cho các vùng phổ nhất định.
y Bộ phận điện tử thu nhận và khuyếch đại tín hiệu đo.
y Bộ phận chỉ thị kết quả đo.
Tất cả các bộ phận này đ−ợc minh hoạ trong các hình 3.9a,3.9b và 3.9c.
Trong thực tế, rất nhiều chất hữu cơ và các hợp chất phức của kim loại với một thuốc thử phân tích đều có thể đ−ợc phát hiện và xác định bằng loại detector này. Loại này hiện nay đang đ−ợc dùng phổ biến nhất trong kỹ thuật HPLC. Vì nó có độ nhạy t−ơng đối cao, đơn giản, dễ dùng và không quá đắt.
Hình 3.9a. Nguyên tắc cấu tạo detector UV-VIS ( Spectrophotometer)
( Loại đơn giản, không hệ phân giải phổ. Hệ 1 FlowCell )
Hình 3.9b. Nguyên tắc cấu tạo detector UV-VIS (Spectrophotometer)
( Loại có phân giải phổ bằng cách tử . Hệ 2 FlowCell )
S: Nguồn sáng, G: Cách tử, M1: G−ơng chuẩn trực. M2: G−ơng bán mạ, T1, T2: Khe sáng vào-ra, Fls, Flr: là Flowcell mẫu phân tích và Flowcell so sánh,
Ps, Pr: Là 2 nhân quang điện ứng với hai Flowcell. D: Là hệ điện tử khuếch đại tín hiệu đo.
Hình 3.9c. Nguyên tắc cấu tạo detector UV-VIS (Spectrophotometer)
( Loại có phân giải phổ . Hệ 1 FlowCell )
Hình 3.10. Các loại Flowcell của các detector trong HPLC
(1)- FlowCel UV/VIS; (2)- FlowCell Huỳnh quang, (3)-FlowCell điện hoá