第八節 紫外可見吸收檢測器
紫外可見吸收檢測器（UVD）是基于朗伯－比耳定律，根據被測組分對紫外光或可見光具有吸收，吸收強度與組分濃度成正比的關系進行檢測。UVD是液相色譜儀分析中應用最廣泛的檢測器，對占物質總數約80%的有紫外吸收的物質均有影響，既可檢測190～350nm（紫外光區）的光吸收變化，也可向可見光范圍350～700nm延伸。液相色譜中約75%的檢測器是UVD，其中50%是多波長紫外可見吸收檢測器，25%是光電二極管陣列檢測器（PDAD）。
一、結構：
UVD由光源、分光系統、樣品池和檢測系統等組成。
二、工作原理：
液相色譜流通池內樣品的濃度與吸光度的關系遵循Lambert－Beer定律：
A = ㏒（I0/I）=εbc
式中：A為吸光度，I0為入射光強度，I為透射光強度，ε為樣品的摩爾吸光度，b為流通池的光程長度，c為樣品濃度。
UVD常用氘燈作光源，裝有一個光柵型單色器，有兩個流通池，一個是參考池，另一個是測量池。氘燈發射出紫外－可見區范圍的連續波長的光，波長選擇范圍為190～700nm。光線照射到全息凹面光柵上，衍射的單色光照射到半透射反光鏡上被分成兩束，一束經測量池后照射到測量光電池上，另一束經參考池后照射到參考光電池上。若兩個流通池都通過純的均勻溶劑，則它們在紫外光下幾乎無吸收，兩個光電池上接收到的輻射強度相等，即無信號輸出。當組分進入測量池時，吸收一定的紫外光，使兩個光電池接收到的輻射強度不等，即有信號輸出，輸出信號大小與組分濃度成正比。
三、檢測方式：
UVD檢測方式有直接紫外檢測、間接紫外檢測和柱后衍生化光度檢測等。
1、直接紫外檢測：
使用的流動相為在檢測波長下無紫外吸收的溶劑，檢測器直接測定被測組分的紫外吸收強度。
多數情況下采用直接紫外檢測。
2、間接紫外檢測：
使用具有紫外吸收的溶液作為流動相，間接檢測無紫外吸收的組分。
在離子色譜中使用較多，如以具有紫外吸收的鄰苯二甲酸氫鉀溶液作為陰離子分離的流動相，當無紫外吸收的無機陰離子被洗脫到流動相中時，會使流動相的紫外吸收減小。
3、柱后衍生化光度檢測：
對于可與顯色劑反應生成有色配合物的組分（過渡金屬離子和氨基酸等），可在被測組分從色譜柱中洗脫出來后與合適的顯色劑反應，在可見光區檢測生成的有色配合物。
使用UVD檢測時，為了得到高的靈敏度，常選擇被測組分能產生zui大吸收的波長作為檢測波長，但為了選擇性或其它目的也可適當降低靈敏度而選擇吸收稍弱的波長。另外，應盡可能選擇在檢測波長下沒有背景吸收的流動相。
四、類型：
1、按波長固定與可變可分：
（1）固定波長紫外可見吸收檢測器：
由低壓汞燈提供固定波長254nm或280nm的紫外光經入射石英棱鏡準直，再經遮光板分為一對平行光束分別進入流通池的測量臂和參考臂。經流通池吸收后的出射光，經過遮光板、出射石英棱鏡和紫外濾光片，只讓254nm的紫外光被雙光電池接收，光強度經對數放大器轉化成吸光度后將信號輸出。
這類檢測器的波長不能調節，不能選擇在被測組分的zui優吸收波長下檢測，除有些制備型HPLC配置外，已基本淘汰。
（2）可變波長紫外可見吸收檢測器：
光源波長選擇可任意可調，應用非常廣泛。
1）可選擇被測組分的最大吸收波長作為檢測波長，提高檢測靈敏度。
2）可選擇被測組分有強吸收而干擾無吸收的波長進行檢測，提高分析選擇性。
3）梯度洗脫時，可選擇流動相改變而其吸光度不變的波長進行檢測，有利于梯度洗脫。
4）可選擇的波長范圍很大，既提高檢測器的選擇性，又可選用被測組分的zui靈敏吸收波長進行檢測，提高檢測靈敏度。
5）具有有停流掃描功能，可繪出被測組分的光吸收譜圖，以進行吸收波長的選擇。
可變波長型檢測器是當前液相色譜配置最多的檢測器，其光學結構與一般的紫外分光度計一致，主要區別是用流動池替代了比色池。由于光源是通過單色器分光后再照射到樣品上，照射光強度相應減弱。因此，這類檢測器對檢測元件（光電轉換元件）和放大器要求較高。
2、按單波長與多波長可分：
（1）單波長式固定波長紫外可見吸收檢測器。
（2）多波長式固定波長紫外可見吸收檢測器。
3、按對可見光的檢測與否可分：
（1）可變波長紫外可見吸收檢測器。
（2）可變波長紫外吸收檢測器。
4、按波長掃描不同可分：
（1）不自動掃描紫外可見吸收檢測器。
（2）自動掃描紫外可見吸收檢測器。
（3）多波長快速掃描紫外可見吸收檢測器。
光電二極管陣列檢測器屬于多波長快速掃描紫外可見吸收檢測器，是液相色譜zui有發展前景和zui好的檢測器。
五、特點：
1、優點：
（1）應用廣泛。
（2）波長可選。
（3）靈敏度高。
（4）噪聲低。
（5）線性范圍寬。
（6）對流動相的溫度和流量變化不敏感。
（7）適用于梯度洗脫，可用于制備。
（8）必須使用無紫外吸收的溶劑作流動相。
（9）為選擇型檢測器。
（10）為濃度型檢測器。
（11）能與多種檢測器串聯使用。
（12）為非破壞性檢測器，可與制備色譜或其它設備串聯。
（13）結構簡單，維護方便。
2、缺點：
（1）對紫外吸收差的化合物（如不含不飽和鍵的烴類等）靈敏度很低。
（2）紫外吸收大的溶劑不能做流動相。
每種溶劑都有截止波長，當小于該截止波長的紫外光通過溶劑時，溶劑的透光率降至10%以下。因此，流動相的截止波長不能大于UVD的工作波長。用截止波長以上至少5～10nm作為工作波長。
液相色譜常用溶劑的紫外截止波長：
1）二硫化碳：380nm
2）氯仿：245nm
3）四氫呋喃：212nm
4）苯：210nm
5）乙腈：190nm
6）甲醇：205nm
7）水：187nm
（3）緩沖鹽、離子對試劑和胺改性劑也會有影響。
六、應用：
對大部分有機物有響應。