薄層色譜掃描儀的工作原理

薄層色譜掃描儀的工作原理
用于定量的薄層色譜儀稱為薄層色譜掃描儀（TLC Scanner），或薄層色譜光密度計（TLC Densitometer），用這種儀器對薄層上被分離的物質進行直接定量的方法稱薄層色譜掃描法。目前各國生產的薄層色譜儀規(guī)格不同，性能各異，但其基本測定原理是一樣的，即用一束長寬可以調節(jié)的一定波長、一定強度的光照射到薄層斑點上進行整個斑點的掃描，用儀器測量通過斑點或被斑點反射的光束強度的變化從而達到定量的目的。 

　　但是薄層是由許多細小顆粒組成的半透明物體，光照射到薄層表面，除透射光、反射光外，還有相當多的散射光，因此與光照透明溶液不同，樣品量與測得值之間呈非線性關系，特別在高濃度區(qū)，這樣就給定量工作帶來困難，為此有以下三種途徑來解決薄層上的定量間題。
　　a ．選取曲線中的直線部分用于定量分析在低濃度范圍內，樣品量與測得值間可存在線性關系，此法最簡便，也是在沒有線性化功能的薄層色譜儀上最常用的方法，但由于線性濃度范圍有限，故應用上有一定限制電源供應器| 電能質量分析儀| 多功能測試儀| 電容表| 電力分析儀| 諧波分析儀| 發(fā)生器| 多用表| 驗電筆|。
　　b . Kubelka-Munk 方程
　　光照到散射物質表面，光的行為比較復雜，Kubelka 及Munk 從理論上推導出簡化的方程式，現應用于薄層掃描。從實用角度解釋光照到薄層上的變化情況。
　　根據他們的理論，推導出兩個微分方程式：Kubelka-Munk 方程式：

從以上兩個方程式再推導出在薄層上斑點的透光度T 和反射度R 是

空白薄層的透光度T0和反射度R0分別為



式中

　　上列各式中，X 為薄層厚度；S 為薄層單位厚度的散射程度，即散射系數；SX 為散射參數，它與薄層的吸附劑性質（顆粒大小、分布范圍、表面孔徑、性狀、制備工藝等）、薄層的涂布以及厚度有關；K 為薄層單位厚度的吸光程度，即吸收系數；KX 為吸收參數，當厚度X 一定時，它只與物質的含量有關，不同吸附劑或不同廠家生產的同一吸附劑，其SX 值均不同，需要預先測定。如Merck 廠生產的硅膠板SX=3 ，氧化鋁板SX =7 等。
　　用-lgT / T0或-lgR / R0 對KX 作圖，不同的SX值的吸附劑得出不同彎曲度的曲線，如下圖所示。



　　用-lgT / T0作圖時，曲線比較直，這就表示透射法比反射法的線性好些。
　　CS 系列薄層色譜掃描儀具有線性化器，其工作原量即根據Kubelka-Mimk 方程式用電路系統(tǒng)將彎曲的曲線校正為直線，用校正后的直線進行定量，見下圖。

　　c ．利用非線性方程定量
　　利用計算機先求出非線性方程，然后在測定樣品時將測定值輸入計算機，由此方程求出樣品濃度。瑞士Camag 公司的薄層掃描儀l 型即根據此原理進行測定，并認為這種方法更為合理，測定值更準確可靠。
　　目前文獻報道的非線性方程有l(wèi)gY=AlgX+B，lnY=AlnX+B，1/Y=A+B×1/X，Y=A+BX+CX，lnY=A+B（lnX）+C（lnX）等，式中Y為測定的色譜峰面積或高度；X 為樣品量；A , B , C 為常數。經實驗，認為最后一個非線性方程更適用，計算結果誤差較小。