Diskussion:Lichtstreudetektor

Hallo, Ich würde hier eine Verschiebung zu Lichtstreudetektor(Verdampfung) oder ähnlich anregen und bei Lichtstreudetektor eine Begriffsklärung mit folgenden Punkten vorschlagen:

• Verdampfungs-Lichtstreudetektor (als Konzentrationsdetektor in der Flüssigkeitschromatographie)
• Dynamischer Lichtstreudetektor (zur Bestimmung des Hydrodynamischen Radius gelöster Moleküle oder von Dispersionen)
• Statischer Lichtstreudetektor (als Molmassen-sensitiver Detektor in der Größenausschluss-Chromatographie)

-- Beige 16:28, 8. Dez. 2008 (CET)

Hier hat sich ein fundamentaler Fehler eingeschlichen: Die Responsefaktoren sind abhängig von Massenkonzentration der Probenzone und Dichte des reinen Analyten. Mit dem Molekulargewicht haben sie hingegen überhaupt nichts zu tun. Schauen Sie sich die physikalischen Prinzpien der Lichtstreuuung in einem beliebigen Physikbuch an: die Intensität des gestreuten Lichts ist in allen Fällen abhängig von der Größe der Partikel. Bei gegebener Tröpfchengröße (diese ist allein von der Bauweise des Detektors abhängig und daher bei gegebenem Detektortyp nicht veränderlich) ist die Partikelgröße (nach Verdampfung des Lösemittels) dem Produkt Tröpfchenvolumen x Massenkonzentration des Analyten x Dichte des reinen Analyten proprtional. Die Molmasse geht in diese Funktion ganz offensichtlich nicht ein. Allerdings sei darauf hingewiesen, dass beim sog. Kleinwinkellichtstreudetektor (LALSD, Low Angle Light Scattering Detector) die Response sehr wohl vom Molekulargewicht abhängt. Das Funktionsprinzip dieses Detektors ist jedoch von dem eines ELSD grundverschieden. Aus diesem Grunde unterstütze ich die Anregung meines Vorredners, die verschiedenen Lichtstreudetektortypen auf separaten Seiten zu behandeln.

Daneben habe ich weitere Anmerkungen:

• Die Verwendung eines Lasers ist nicht erforderlich. Überhaupt muss man monochromatisches Licht nur verwenden, wenn man den Partikeldurchmesser messen will. Dieses aber ist eine eigenständige Technik die unter den phydikalischen Charakterisierungsverfahren einzuordnen wäre. In der quantitativen Analyse ist die Kenntnis der Partikelgröße uninteressant; es zählt allein die Intensität des Streulichts - und diese ist nun einmal größer wenn man das gesamte Spektrum streut. Der ELSD der Fa. SEDEX bspw. verwendet als Lichtquelle eine Glühbirne.
• Ein ganz entscheidender Nachteil des ELSD wird hier überhaupt nicht erwähnt: die Kalibrierfunktion ist nicht linear, was einen erheblichen zusätzlichen Kalibrieraufwand erfordert (wenigstens 8 Kalibrierpunkte). Selbst dann jedoch ist die Messunsicherheit 2-3 mal größer als bei Detektoren mit linearer Abhängigkeit der Response von der Analytkonzentration (wegen der höheren Unsicherheit einer auf einem Polynom basierenden Regression). Wie Sie (hoffentlich) wissen steckt die Messunsicherheit eines instrumentellen Verfahrens im wesentlichen in der Kalibrierung (per definitionem sind instrumentelle Verfahren alle Verfahren, die eine Kalibrierung erfordern - im Gegensatz zu direkten Verfahren wie Gravimetrie oder Titration). Dabei gilt als Faustregel, dass die Kalibrierung einen konstanten Anteil von ca. 5% des Analysenergebnisses zur Messunsicherheit beiträgt - völlig unabhängig von der Art des instrumentellen Verfahrens (der Fehler is intrinsisch für den modus operandi der Kalibrierung; weiterführende Details können Sie in allgemeinen Lehrbüchern der Analytischen Chemie nachlesen). Bei der Quantifizierung mittels ELSD kommt man locker auf Messunsicherhietn in der Größenordnung von 15& rel. - und das ist selbst für Spurenanalysen nicht wirklich befriedigend. In der Praxis setzt man den ELSD daher nur ein, wenn alle anderen Stricke reißen, d.h. bei nichtflüchtigen Verbindungen die keinen Chromophor besitzen UND nicht derivatisierbar sind. Der geringere Kalibrieraufwand für HPLC/UV und die geringere Messunsicherheit machen den Zusatzaufwand für die Derivatisierung in jedem Fall wett. Typische Analyten, für die der ELSD in der Praxis häufig eingesetzt wird sind z.B. endgruppenverschlossene nichtionische Tenside, EO/PO/BuO (Ethylenoxid/Propylenoxid/Butylenoxid) Blockpolymere mit endständigen PO- oder BuO-Block (wegen sekundärer OH-Gruppen die sich mit den für primäre OH-Gruppen verwendbaren Reagenzien nur noch unvollständig oder überhaupt nicht mehr umsetzen) und ähnliches. Anwendungsbeispiele finden sich z.B. in: Waldhoff, H., and Spilker, R., Eds. (2005): Handbook of Detergents, Part C: Analysis. Surfactant Science Series Vol. 123. Marcel Dekker (New York), 654 pp.
• Die Angabe von Massen als Nachweisgrenzen ist in der Chromatographie und verwandten Techniken pure Augenwischerei und findet sich eigentlich nur in schlechten Veröffentlichungen und noch schlechteren Firmenbroschüren. Die Werte sind deshalb nichtssagend weil (a) die Detektoren konzentrationsabhängige Signale liefern (und nicht massenabhängige) und (b) die Proben in Form von Lösungen zugeführt werden. "5 ng" suggeriert einen niedrigen Wert, ist aber bei näherer Betrachtung nicht wirklich prickelnd, wenn man die Masse in Relation zu einem Injektionsvolumen von 20 µl betrachtet. Ganz so schlecht ist die Nachweisgrenze allerdings nicht; bei nichtionischen Tensiden kann man durchaus in den Bereich von 10-20 mg/l gelangen. Allerdings hängt dies von der Bauart des ELSD ab: der SEDEX-Detektor z.B. liefert bei Glykolen und nichtionischen Tensiden etwa 5-10 mal geringere Nachweisgrenzen als der "Ofenrohr-Typ" (bei dem die Tröpfchen in ein senkrechtes Driftroht fallen; dieses Modell wurde früher einmal von Zinsser vetrieben) oder das Modell von Polymer Labs. Bei anderen Verbindungstypen wiederum sind andere Bauarten u.U. besser geeignet. Dies muss für die jeweilige Anwendung gesondert überprüft werden (Vernebelung, Vernebelungsbedingungen, Geometrie und Anordnung des Driftrohrs, etc. unterscheiden sich teilweise erheblich). Als Referenz kann ich leider nur eigene, unveröffentlichten Messungen angeben. Möglicherweise können die Vertreibee der einzelnen Detektortypen jedoch auf Anfrage weiterführende Informationen liefern.--Peter M. Haas (Diskussion) 17:44, 12. Aug. 2018 (CEST)