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你真的了解质量型和浓度型检测器吗？

calfstone

2018/01/16

先看教科书的讲述：气相和液相常见的检测器可分为两大类：即浓度型和质量型检测器。热导检测器(TCD)、电子捕获检测器(ECD)、液相色谱法中的紫外-可见光检测器(UVD)、电导检测器与荧光检测器为浓度型检测器。凡非破坏性检测器均为浓度型检测器。浓度型检测器当进样量一定时，瞬间响应值（峰高）与流动相流速无关，而积分响应值（峰面积）与流动相流速成反比，峰面积与流动相流速的乘积为一常数。而质量型检测器其峰高响应值与流动相流速成正比，而积分响应值（峰面积）与流速无关。这类检测器较少，常见的有氢火焰离子化检测器(FID)、火焰光度检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)、质量选择检测器(MSD)等。
1. 如何理解？
浓度型和质量型检测器是分析化学中重要的分类，最早概念来至于(Halász, 1964)的Anal.Chem.文章，本意是浓度流速敏感型检测器和质量流速敏感型检测器（Concentration and Mass Flow Rate Sensitive Detectors），定义如下：
检测器中待测物浓度 c=V1/(V1+V2)
质量型检测器 S=kV1 式（1）
浓度型检测器 S=KV1/(V1+V2) 式（2）
其中：S 为响应值；V1为待测物流速，单位为mol/s；V2为载气流速，单位为mol/s；K 为比例因子/常数
原来质量型检测器是质量流速敏感性检测器。如果定格时间，质量型检测器当时存在于检测器中待测物质量（绝对量），而浓度型检测器就是当时存在于检测器中待测物质浓度（质量浓度）。
当S对时间积分后就变成峰面积A，
质量型检测器 A=km 式（3）
浓度型检测器 A=km/(V1+V2) 式（4）（近似，恒定(V1+V2)）
因此质量检测器的峰面积就是所有进入检测器的质量，式（3），因此与载气流速无关。而浓度型检测器的峰面积就与流速有关，式（4）
误解主要来至于定义的理解上，这个二分类本来建立在质量流速上，而现有文献省略了定义的本身，造成理解困难。
2. 实际意义和应用。
2.1 如果标准和标准和样品在同样的条件下进行，这两个分类对于定量都没有影响，此时V2恒定。
2.2 只有在不同的操作条件下（特别是载气流速变化时）想比较不同检测器灵敏度；或不同操作条件下定量时有重要意义，这也是引入这两个概念的初衷。
2.3 为降低浓度检测器的流速影响，仪器厂家在浓度型检测器中还加入尾吹技术以降低载气流速对定量的影响：
浓度型检测器 S=KV1/(V1+V2+V3)
其中V3为尾吹流量，此时V3>>Vi+V2，这样就降低了程序升温中流速影响（气相色谱的仪器上的流速基本是按柱子尺寸，压力和温度算出来的），此时面积只与V3有关。所以当你使用ECD检测器必须打开尾吹，提高重现性。
Refence:
Halász, I. (1964). Concentration and Mass Flow Rate Sensitive Detectors inGas Chromatography. Analytical Chemistry, 36(8), 1428-1430.https://doi.org/10.1021/ac60214a009

附件：

ac60214a009.pdf

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salome3013

第1楼2018/01/25

感谢楼主的分享！请问楼主，硫化学发光检测器（SCD）属于质量型还是浓度型呢？

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