PAGE第5頁(yè)共5頁(yè)ELSD信號(hào)響應(yīng)因素分析羅乃興（寧波鎮(zhèn)海煉化利安德化學(xué)有限公司315200）摘要：簡(jiǎn)要介紹了蒸發(fā)光散射檢測(cè)器(ELSD)的儀器構(gòu)造、工作原理,探討了ELSD信號(hào)響應(yīng)的各種影響因素。其中，霧化中心管末端的位置、載氣壓力，流動(dòng)相流速對(duì)ELSD的霧化效率的影響進(jìn)行了實(shí)驗(yàn)優(yōu)化，得出ELSD信號(hào)響應(yīng)相對(duì)較佳的條件。關(guān)鍵詞：蒸發(fā)光散射檢測(cè)器工作原理影響因素霧化效率0引言蒸發(fā)光散射檢測(cè)器（EvaporativeLightScatteringDetector，簡(jiǎn)稱：ELSD）是一種新型通用型質(zhì)量檢測(cè)器，它的檢測(cè)不依賴于樣品分子中的官能團(tuán)，這不同于紫外或者熒光檢測(cè)器，且可用于梯度洗脫[1]。ELSD對(duì)各種物質(zhì)均有響應(yīng)，且響應(yīng)因子基本一致，只要揮發(fā)性低于流動(dòng)相的物質(zhì)均可以被檢測(cè)。ELSD很好彌補(bǔ)了傳統(tǒng)高效液相色譜檢測(cè)方法的不足，已廣泛應(yīng)用于化工、醫(yī)藥、食品等行業(yè)[2~4]。本文以Agilent1260InfinityELSD為例，對(duì)影響信號(hào)響應(yīng)的各種因素進(jìn)行實(shí)驗(yàn)探討。1 蒸發(fā)光散射檢測(cè)器工作原理通常，蒸發(fā)光檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)是由霧化器、蒸發(fā)漂移管和光散射池三部分組成。工作原理如圖1所示，霧化器與色譜柱出口相連，柱洗脫液進(jìn)入霧化器中心管，在中心管的末端，洗脫液與載氣（通常為氮?dú)猓┗旌闲纬删鶆虻撵F滴（霧化過(guò)程）。霧滴隨載氣通過(guò)可控溫的漂移管，流動(dòng)相蒸發(fā)，溶質(zhì)形成極小的霧狀顆粒（蒸發(fā)過(guò)程）。溶質(zhì)顆粒繼續(xù)隨載氣進(jìn)入散射池，產(chǎn)生散射光，經(jīng)光電倍增管收集放大變?yōu)殡娦盘?hào)輸出（檢測(cè)過(guò)程）。

圖一.蒸發(fā)光散射檢測(cè)器工作原理溶質(zhì)微粒霧化蒸發(fā)檢測(cè)溶質(zhì)微粒霧化蒸發(fā)檢測(cè)氮?dú)夤庠垂怆姳对龉軞馊苣z霧滴測(cè)色譜柱流出物霧化器由霧化中心管和霧化噴嘴兩部分構(gòu)成，其中通過(guò)圖二可以看出霧化中心管的構(gòu)成，其中的螺紋總共有7圈。日常維護(hù)通常會(huì)在螺紋上纏繞生料帶增強(qiáng)霧化中心管擰緊的密封性，然而生料帶纏繞的多與少影響霧化中心管擰入的圈數(shù)，進(jìn)而影響霧化中心管末端與霧化噴嘴之間的距離。距離的不同,霧化產(chǎn)生的霧滴顆粒大小不同[5]流動(dòng)相入口流動(dòng)相入口螺紋紋霧化中心管圖二.霧化中心管 流動(dòng)相蒸發(fā)后，ELSD檢測(cè)的是不揮發(fā)的溶質(zhì)顆粒。在相當(dāng)寬的質(zhì)量范圍內(nèi)，色譜峰的峰面積（A）與樣品質(zhì)量（m）呈指數(shù)關(guān)系[6]：A=amb其中a、b與樣品濃度、流動(dòng)相性質(zhì)、蒸發(fā)溫度、載氣和流動(dòng)相流速等相關(guān)。實(shí)驗(yàn)條件2.1儀器與試劑液相色譜儀：Agilent1260型，ELSDAgilent1260Infinity。試劑：四氫呋喃（色譜純）。苯乙烯聚合物：分子量，1000g/mol（L.L.M.W），分子量，10000g/mol（L.M.W），分子量，100000g/mol（H.M.W），分子量，1000000g/mol（H.H.M.W），配制的濃度為5mg/L，總濃度為20.04mg/L。2.2色譜條件凝膠柱：Plgel5μm，MIXED-C；四氫呋喃為流動(dòng)相，流速為1.0mL/min；進(jìn)樣量200μL，柱溫25℃；ELSD：漂移管溫度為80℃結(jié)果與討論2.1霧化中心管末端不同位置的信號(hào)響應(yīng)霧化中心管用生料帶纏繞分別擰緊2圈、3圈、4圈、5圈、6圈、7圈進(jìn)行實(shí)驗(yàn)，測(cè)試濃度為20.04mg/L聚合物樣品的響應(yīng)情況，結(jié)果如圖3所示。霧化中心管擰緊2圈、3圈、4圈、5圈，HHMW、HMW、LMW和LLMW四個(gè)組分的對(duì)應(yīng)的峰高基本相差不大，在1-2mv左右，擰緊6圈時(shí)，各組分的響應(yīng)明顯變大。響應(yīng)最大的組分LMW峰高12mv左右，當(dāng)擰緊7圈時(shí)，響應(yīng)最大的HMW的峰高將近20mv。螺紋共七圈，沒(méi)纏生料帶，最多可以擰七圈半，考慮到密封性需要纏繞生料帶，沒(méi)有進(jìn)行更大圈數(shù)的實(shí)驗(yàn)。由此可見(jiàn)信號(hào)響應(yīng)值和中心管的擰入圈數(shù)成正比。圖三.霧化中心管不同位置對(duì)應(yīng)峰高2.2氮?dú)獠煌瑝毫?duì)信號(hào)響應(yīng)的影響色譜柱流出物進(jìn)入霧化器與充入氮?dú)饣旌闲纬梢旱?，液滴的尺寸大小影響信?hào)的響應(yīng)。霧化中心管擰緊的圈數(shù)為7圈，改變惰性氣體（氮?dú)猓┑膲毫Υ笮?，觀察壓力對(duì)分析結(jié)果的影響。配制聚合物樣品的濃度為20.04mg/L，不同壓力下分析的結(jié)果如圖4所示。其中當(dāng)壓力為3.8bar時(shí)測(cè)試的結(jié)果是19.44mg/L,相對(duì)誤差最小。當(dāng)壓力減小或者增大的時(shí)候，分析結(jié)果均下降。以其中的組分HMW的響應(yīng)值為例，如圖五所示，當(dāng)壓力為3.8bar時(shí)峰高的響應(yīng)值達(dá)到最大。當(dāng)壓力小，氮?dú)饬魉俚?，流?dòng)相揮發(fā)不完全，增加了背景噪聲，降低信噪比，影響信號(hào)的響應(yīng)。隨著壓力增大，氮?dú)獾牧魉偌涌欤F化顆粒的尺寸直徑小，檢測(cè)靈敏度降低，從而降低了信號(hào)的響應(yīng)。由此可見(jiàn)，在氮?dú)鈮毫橐欢ㄖ禃r(shí)響應(yīng)最大，此時(shí)減小或增大壓力都會(huì)導(dǎo)致響應(yīng)降低。從目前實(shí)驗(yàn)來(lái)看，氮?dú)鈮毫?.8bar時(shí)響應(yīng)最大。圖四.不同壓力下聚合物分析結(jié)果圖五.不同壓力HMW峰高響應(yīng)值2.3流動(dòng)相不同流速對(duì)信號(hào)響應(yīng)的影響氮?dú)鈮毫?.8bar，霧化中心管擰緊7圈，改變流速測(cè)試20.04mg/L聚合物樣品響應(yīng)情況。測(cè)試結(jié)果數(shù)據(jù)如表1所示，當(dāng)流速為1.2mL/min時(shí)，測(cè)試結(jié)果相對(duì)誤差最小。在一定范圍內(nèi)，流動(dòng)相的流速越低，形成的物質(zhì)顆粒越小，對(duì)光散射的能力越強(qiáng)，檢出信號(hào)也越大，如0.6mL/min，測(cè)試結(jié)果為34.40mg/L，相對(duì)誤差較大。綜合測(cè)試結(jié)果與HWM峰高響應(yīng)值來(lái)看，最佳流速為1.2mL/min。表1流動(dòng)相不同流速測(cè)試結(jié)果流動(dòng)相流速mL/min測(cè)試結(jié)果mg/LHMW峰高mv0.634.40460.821.59241.020.56261.220.08311.419.53311.619.0831結(jié)論綜上所述，影響蒸發(fā)光散射檢測(cè)器（ELSD）信號(hào)響應(yīng)因素最主要的就是霧化效率，而影響霧化效率的因素有流動(dòng)相的流速、載氣的壓力大小和霧化中心管末端的位置等。其中，霧化中心管末端的位置與擰入圈數(shù)有關(guān)，信號(hào)響應(yīng)值與擰入圈數(shù)成正比。通過(guò)實(shí)驗(yàn)可得出，載氣壓力大小與流動(dòng)相流速具有最佳值。ELSD日常霧化器維護(hù)時(shí)，需注意控制霧化中心管的位置，避免信號(hào)響應(yīng)大小的波動(dòng)。通過(guò)實(shí)驗(yàn)得出載氣的最佳壓力和流動(dòng)相流速，提高ELSD的響應(yīng)靈敏度。參考文獻(xiàn)[1]劉珍，化驗(yàn)員對(duì)本儀器分析第四版下冊(cè)，化學(xué)工業(yè)出版社，2003.12，438頁(yè)。[2]CLAROTI，CHAIMBAULTP，HASDENTEUFELF，eta.l[J].JChromatogr,A,2004,1031:281~287。[3]WEIY,DINGMY.[J].JChromatogr,A,2000,904:113~117。[4]HSUBH,EDWARDO,T