Ein Brechungsindexdetektor ist ein Detektortyp, der in der Chromatographie verwendet wird und den Brechungsindex des Eluenten misst, wenn dieser die Chromatographiesäule verlässt. Der Brechungsindex ist ein Maß dafür, wie stark Licht beim Durchgang durch ein Medium gebeugt oder gebrochen wird. Dieser Detektor besteht aus einer Lichtquelle, typischerweise einer LED, und einem Fotodetektor. Während das Elutionsmittel eine Durchflusszelle passiert, führen Änderungen im Brechungsindex zu Schwankungen in der Lichtmenge, die den Fotodetektor erreicht und dann in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.
Ein Brechungsindexdetektor wird zum Nachweis und zur Quantifizierung von Verbindungen in einer Probe verwendet, die kein UV-Licht oder sichtbares Licht absorbieren. Daher eignet er sich für Verbindungen, die transparent sind oder eine sehr geringe Absorption aufweisen. Dazu gehören Zucker, Alkohole, Polymere und Fettsäuren. Der Detektor wird häufig in der Hochleistungsflüssigkeitschromatographie (HPLC) für Anwendungen in der Lebensmittel- und Getränkeanalyse, Pharmazeutika und chemischen Produktion eingesetzt.
Das Prinzip eines Brechungsindexdetektors (RI) basiert auf der Messung von Änderungen im Brechungsindex der mobilen Phase, während diese durch die Detektorzelle fließt. Wenn sich die Zusammensetzung des Eluenten aufgrund der Anwesenheit von Analyten ändert, ändert sich entsprechend auch der Brechungsindex. Der Detektor verfügt über zwei Durchflusszellen: eine Referenzzelle, die nur die mobile Phase enthält, und eine Probenzelle, durch die der Eluent fließt. Ein Lichtstrahl durchdringt beide Zellen, und der Unterschied im Brechungsindex zwischen Referenz- und Probenzelle führt zu einer Ablenkung des Lichtstrahls, die erfasst und in ein elektrisches Signal umgewandelt wird.
Wir verwenden in der HPLC einen Brechungsindexdetektor, da er Analyten erkennen kann, denen Chromophore fehlen und die daher nicht im UV- oder sichtbaren Spektrum absorbieren. Dies macht den RI-Detektor zu einem vielseitigen und unverzichtbaren Werkzeug für die Analyse von Verbindungen wie Kohlenhydraten, Lipiden und Polymeren, deren Nachweis mit anderen Detektortypen schwierig ist. Der RI-Detektor bietet eine universelle Nachweismethode, die auf Änderungen des Brechungsindex basiert und den Nachweis einer breiten Palette von Verbindungen ermöglicht.
Der Unterschied zwischen einem UV-Detektor und einem Brechungsindexdetektor liegt in der Art der Analyten, die sie erkennen können, und in ihren Nachweismechanismen. Ein UV-Detektor misst die Absorption von UV-Licht durch Analyten mit Chromophoren und ist somit hochempfindlich und spezifisch für Verbindungen, die UV-Licht absorbieren. Im Gegensatz dazu misst ein Brechungsindexdetektor Änderungen im Brechungsindex des Eluenten und ermöglicht so die Erkennung eines breiteren Spektrums an Verbindungen, einschließlich solcher, die kein UV-Licht absorbieren. Allerdings sind RI-Detektoren im Allgemeinen weniger empfindlich und haben im Vergleich zu UV-Detektoren höhere Nachweisgrenzen, wodurch sie für den Nachweis niedrig konzentrierter Analyten weniger geeignet sind.