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主题：【讨论】关于ELSD的死体积

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elvisnoxug
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发表于：2010/07/07 09:53:45 楼主 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
ELSD作为一种通用型检测器，其应用性能和范围已经超越IR。

同样作为一种检测器，样品在其中运行过程的扩散作用肯定是不能忽略的。我们很容易理解HPLC上紫外检测器的检测原理。从进样开始到检测结束，除了色谱柱本身的分离过程，其他的都算是死体积。而死体积的存在都降低了分离效率。现在的问题是，ELSD检测器多数是连接在UV之后的，而且，样品在ELSD里面的处理过程，也让我感觉到其一定会大大的扩散，单事实上，ELSD检测出来的峰是很漂亮的。

熟悉ELSD的朋友，可否指教一二，以解除小弟心中的疑惑。
疑问主要为以下两点：1 流动相进入气化室的那一刹那，本来集中的样品瞬间变成了无数的小液滴，那么，我想其扩算能力一定要远远大于在狭小的PEEK管；然后一小部分的样品进入蒸发室，一般情况都是要升温的，这会不会进一步增加其扩散能力呢？ 但最后的结果仍然是，会出现比较尖锐的峰，why?

2 进入蒸发管的样品，溶剂被蒸发掉，剩下的溶质会进入检测池，那么在这一过程中，溶剂是如何被分离开的。因为二者同时受到相同的推动力。

谢谢，高手的不吝赐教！
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johne0212
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2010/7/7 17:55:57 沙发 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
首先,第一个问题,赞同您的看法,ELSD的雾化原理为文丘式雾化器,洗脱液进入雾化器是靠另外一个辅助气进行的,进入液相的一刹那是有你说的扩散,但同时你也说了有气压会推动雾化的颗粒快速的流经整个雾化管,蒸发管直到检测器,出现比较尖的峰是相对的,通过调节采样频率你会看到更真实的峰形,Shouldbe wider than your original peak.相对来说气体推进的速率会补偿由于温度等造成的扩算得。

Second，蒸发飘逸管都是盘旋的就是说不易挥发的液体在流经蒸发管后，随着温度的降低，自然会冷凝到盘旋管的管壁，随着冷凝液体的增大，就顺着管壁流入虹吸管排出蒸发室，易挥发的溶剂则随着溶质一起进入检测池，当然了由于他们是气体状态存在所以对光折射很小，对基线影响极小。
该帖子作者被版主 emoc98311加 3积分， 2经验，加分理由：解释的漂亮
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＂Jowell℡ˊ
jmbupa
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2010/7/8 8:46:39 板凳 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
忍不住冒出水面，2楼极其强大！谈到了ELSD原理的细节，十分佩服。

xky0230699:请版友尽量进行技术性讨论，谢谢！
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2010/7/8 11:58:05 Last edit by xky0230699
elvisnoxug
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2010/7/8 9:25:56 马扎 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
赞：johne0212！

在您的回答中有两个疑问，

1 “通过调节采样频率你会看到更真实的峰形。”这个不是很懂，难道信号峰不是被检测物质的全部？

2 “随着温度的降低，自然会冷凝到盘旋管的管壁，随着冷凝液体的增大，就顺着管壁流入虹吸管排出蒸发室，”这个也不是很明白，因为我看到整个蒸发漂移管从头到尾都是被加热电阻丝缠绕的，不知道您说的温度的降低时发生在哪个位置？ 

但是“易挥发的溶剂则随着溶质一起进入检测池，当然了由于他们是气体状态存在所以对光折射很小，对基线影响极小。”的确让俺理解了一些。

谢谢您的讲解，非常感谢！
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johne0212
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2010/7/8 12:59:04 地毯 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 xuxushug(xuxushug) 发表:
赞：johne0212！

在您的回答中有两个疑问，

1 “通过调节采样频率你会看到更真实的峰形。”这个不是很懂，难道信号峰不是被检测物质的全部？

2 “随着温度的降低，自然会冷凝到盘旋管的管壁，随着冷凝液体的增大，就顺着管壁流入虹吸管排出蒸发室，”这个也不是很明白，因为我看到整个蒸发漂移管从头到尾都是被加热电阻丝缠绕的，不知道您说的温度的降低时发生在哪个位置？ 

但是“易挥发的溶剂则随着溶质一起进入检测池，当然了由于他们是气体状态存在所以对光折射很小，对基线影响极小。”的确让俺理解了一些。

谢谢您的讲解，非常感谢！


1. 这个说的可能就有点远了，如果你的ELSD是通过工作站控制的，并且你的工作站和ELSD是互相兼容的，也就是说你可以通过CDS（色谱工作站）调节ELSD上的所有参数，那么你就可以调节采样频率，因为在工作站上你看到色谱峰是随着时间变化的好多点组成的，然后将这些点之间连接成线才能得到你的色谱峰。一般来说采样频率以HZ为单位，如果你设置的是10Hz，也就是你的工作站每秒可以采集10个点。当然，为了得到真实的色谱峰，都是推荐采用高频率的采样。但是条件有限。
除了在工作站上有采样频率之外，ELSD本身也有数据输出频率可以控制和调节的，你看到的峰其实都是很多很多点组成的，一般的液相检测器由于峰宽比较大，可以用低的采样频率也能得到很好看的峰，但是在EC（欧盟标准文件）上规定每个色谱峰至少有15-20个数据点才能保证你得到的是完整的色谱峰。

2。一般的ELSD在蒸发飘逸管末端同检测池之间是不会有加热装置的，因为最佳的蒸发溶剂时机是在雾化管与蒸发管之间的。所以有足够行程可以使液滴冷却。
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elvisnoxug
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2010/7/8 13:37:20 地板 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
To：johne0212

您宽广而又深厚的学识实在令人佩服！谢谢！

但是关于信号采集我还是不能理解。我现在的理解是，样品的实际宽度是固定的，比如在一定的流速下，流经检测池的时间是5ms,那么它的宽度就是固定的了。而信号的采集也是基于在这个实际宽度的基础之上的。信号采集的频率的大小只能反映出来信号峰的信号点的疏密程度(如下图)。但是，总的宽度应当与实际样品扩散的宽度一致的。 所以，我感觉ELSD出来的峰的宽度应该比紫外的峰要宽很多，很多情况下看起来没有什么区别。呵呵


关于信号，俺也不懂，胡乱画的，见谅。
是不是软件可以把宽的信号转变得窄而尖锐？

2 关于蒸发漂移管，我突然想到了另一个问题，管子的长度拉直了应该有1米长吧（肯定大于0.5米），如何防止样品在上升的过程中碰撞到管壁而牺牲呢？而且管子还是盘旋上升的。

谢谢!
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johne0212
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2010/7/8 17:08:16 6楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
原文由 xuxushug(xuxushug) 发表:
To：johne0212

您宽广而又深厚的学识实在令人佩服！谢谢！

但是关于信号采集我还是不能理解。我现在的理解是，样品的实际宽度是固定的，比如在一定的流速下，流经检测池的时间是5ms,那么它的宽度就是固定的了。而信号的采集也是基于在这个实际宽度的基础之上的。信号采集的频率的大小只能反映出来信号峰的信号点的疏密程度(如下图)。但是，总的宽度应当与实际样品扩散的宽度一致的。 所以，我感觉ELSD出来的峰的宽度应该比紫外的峰要宽很多，很多情况下看起来没有什么区别。呵呵


关于信号，俺也不懂，胡乱画的，见谅。
是不是软件可以把宽的信号转变得窄而尖锐？

2 关于蒸发漂移管，我突然想到了另一个问题，管子的长度拉直了应该有1米长吧（肯定大于0.5米），如何防止样品在上升的过程中碰撞到管壁而牺牲呢？而且管子还是盘旋上升的。

谢谢!


1. 样品的实际峰宽是一定的,这句话是Definitely right. 但是可能出现的情况是如果你采样频率较低，而在工作站上把实际峰宽降低。我也随便画个图吧，凑合着看。


不知道上面的图能否看清楚，最上面的我想说的是，假设一个在高采样率情况下得到的非常接近实际情况的色谱图，第二张图说的是如果同样的液相条件，只是你换成低采样频率你只能得到第一张谱图上我标记的那些点。然后，你在工作站上只能看到像第三张色谱图一样的峰。因为你采样点少了所以你可能采集不到原来峰尖比较小的位置。

2。这个损失肯定是会有的，不过我也不好解释这个，这个应该是涉及到流体力学哪方面的知识，大学学了一点不过都忘了。你可以请教一下别人。
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avayf
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2010/7/9 12:28:38 8楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
来学习了，学到不少。自己也在用ELSD，但是也没发现这么多问题，以后要勤于思考了，谢谢两位的分享。
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dongyuzhang520
dongyuzhang520
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2010/7/9 13:06:26 9楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
解释的这么详细，学习了，我也做过，但是仅限于操作而已了，以后要多学习了！
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JS XY
yangdaoxuan
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2011/3/4 10:58:04 10楼 管理 分享 倒序浏览 只看楼主 回复 私聊
楼上的朋友对ELSD研究挺多，但有几个地方分析的不是很准确。下面是个人的一点见解，供参考。
1、关于峰宽问题，流动相进入气化室的那一刹那，本来集中的样品瞬间变成了无数的小液滴，如果按照流动相在PEEK管内的流速1ml/min，那么漂移管大的容积，走一遍，需要几个小时，扩散后就看不到峰了，实际上ELSD在使用时雾化器以2-3.5L/min流速喷气，在这么大的气流的作用下，样品从雾化器经过漂移管到达检测池只需花费几秒钟时间（可能更短），这么短的时间内扩散是很有限。几乎不会影响实际峰宽。所以对我们进行UV-ELSD串联检测时，我们会发现，ELSD信号上峰的保留时间比UV要大几秒钟，峰宽稍宽一点。而采样频率会影响奉行的平滑性，好的ELSD峰型可以和UV媲美（Alltech 2000ES），差的话可能峰不是很平滑，还会出叉峰（一般分流模式的ELSD）。
2、流动相经过雾化器喷成均匀的薄雾，进入设定了一定温度的漂移管。因为流动相容积沸点较低，很容易挥发，温度设定适合的话，流动相流动相薄雾经过漂移管到达检测池时，已经完全挥发成气溶胶了（就相当于空气中含有水蒸气，当当是透明的，不会产生散射），使用ELSD测试的样品一般不挥发和半挥发的，所以当流动相挥发后，溶解在溶解流动相液滴里样品析出成晶体颗粒，这些颗粒进入检测池后就会产生大量的散射光，光信号转化为电信号，出峰。
该帖子作者被版主 xky0230699加 3积分， 2经验，加分理由：鼓励分享观点
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