电导检测器的单位:mV还是μS?

2022-10-15 11:48:03 张新庆 28

电导检测器的单位:mV还是μS?

电导检测器是离子色谱使用频率最高的检测器,这源于电导的通用性。电导的单位是μS(微西门子),但是不同厂家的电导检测器却采用了不同的单位,有的采用μS,有的采用μS/cm(微西门子每厘米),还有的使用mV(毫伏),这种区别令不少用户感到困惑不解。本文将对这种区别进行浅析,希望对大家有所帮助。

将两个平行的电极置于电解质溶液中,溶液将导电,溶液电导的计算采用以下公式:

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱Cili)

式中G为电导,是电阻的倒数,单位是μSA为电极截面积,L为两个电极之间的距离,Ci为离子的浓度,单位mol/Lli为离子的极限摩尔电导,单位cm2/(Ω·mol)。对于一个给定的电导池,电极截面积和电极间距离是固定的,L/A也被称为电导池常数,当电导池常数为1时的电导称为电导率,单位 μS/cm

根据电导检测的原理,通过电导池溶液的电导信号被检测到,经过放大和处理后以电压的形式输出,连续采集电压信号将得到一张色谱图,纵坐标的单位是mV,这并不是电导的单位而是电压的单位,是一个相对量。尽管如此,在一定范围内,待测物的浓度与产生的电压成正比,此类检测器仍然可以使用外标法定量。

使用mV为单位的电导检测器的不便之处却是显而易见的,使用1mmol/LKCl溶液校准电导池,电导应当是147μS(电导池常数为1时),使用mV为单位的电导检测器用户需要根据mV与μS之间的转化系数计算,而且不同厂家的转化系数是不同的。此外,使用mV为单位的电导检测器,采集的峰面积峰高无法与使用μS为单位的电导检测器进行同等条件下的比较,给实验室间的横向对比带来麻烦。离子色谱与大型仪器联用时需要对流动相除盐,使用μS为单位的电导检测器可以评价除盐效果而使用mV为单位的电导检测器仍然需要对单位进行转化。使用纯水机制取的超纯水电阻率为18.24MΩ·cm,电导率是0.055μS/cm,我们却无法得知对应的电压是多少毫伏。

为了解决以上不便之处,一种新型的检测方法是同时测定电压和电流。电导是电阻的倒数,根据欧姆定律RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱,所以RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱,这种电导检测器得到的是电导信号,单位是μS。考虑到电导池常数对电导的影响,某些厂家直接将电导池常数设定为1,得到的是电导率的信号,单位为μS/cm

从文中可知,电导检测器最初检测的信号确实是电压,是一个相对量,在实际应用中存在一些不便之处,使用μS或者μS/cm为单位的电导检测器很好的解决了这些问题。基于以上知识,我们不仅要懂得几种单位的区别,还要学会鉴别一些厂家的宣传资料,不能被信号单位为μSμS/cm迷惑。例如某些厂家的色谱图(检测器为电导检测器),基线起点是0.02 μS/cm(电导率比超纯水还低),有时甚至出现负值!虽然电导检测器的信号可以归零,但也应该完全从0开始,不应该是0.02或负值。

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

基线起点为负值的电导检测器色谱图

RPIC-2017离子色谱标配动态量程电导检测器WLK-8免维护抑制器离子色谱柱

基线起点为0.02μS/cm的电导检测器色谱图

结语

秦始皇在两千多年前统一了度量衡,使社会生产有了统一的计量标准,笔者希望将来离子色谱电导检测器的单位也能统一,造福广大用户。

参考文献

牟世芬,朱岩,刘克纳.《离子色谱方法及应用》(第三版)化学工业出版社



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