Из Википедии, бесплатной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску
См. Также: характеристика (материаловедение)

Инструментальный анализ - это область аналитической химии, которая исследует аналиты с помощью научных инструментов .

Блок-схема аналитического прибора, показывающая стимул и измерение ответа

Спектроскопия [ править ]

Дополнительная информация: Спектроскопия

Спектроскопия измеряет взаимодействие молекул с электромагнитным излучением . Спектроскопия включает множество различных приложений, таких как атомно-абсорбционная спектроскопия , атомно-эмиссионная спектроскопия , ультрафиолетовая и видимая спектроскопия , рентгеновская флуоресцентная спектроскопия , инфракрасная спектроскопия , рамановская спектроскопия , ядерная магнитно-резонансная спектроскопия , фотоэмиссионная спектроскопия , мессбауэровская спектроскопия , спектроскопия кругового дихроизма и т. на.

Ядерная спектроскопия [ править ]

Дополнительная информация: Ядерная спектроскопия

Методы ядерной спектроскопии используют свойства ядра для исследования свойств материала, особенно его локальной структуры. Распространенными методами являются, например: спектроскопия ядерного магнитного резонанса (ЯМР), мессбауэровская спектроскопия (МБС), возмущенная угловая корреляция (PAC) и так далее.

Масс-спектрометрия [ править ]

Дополнительная информация: масс-спектрометрия

Масс-спектрометрия измеряет отношение массы к заряду молекул с помощью электрического и магнитного полей . Существует несколько методов ионизации: электронная ионизация , химическая ионизация , электроспрей , бомбардировка быстрыми атомами , матричная лазерная десорбция / ионизация и другие. Также масс-спектрометрия подразделяется на подходы масс-анализаторов: магнитный сектор , квадрупольный масс-анализатор , квадрупольная ионная ловушка , времяпролетный , ионный циклотронный резонанс с преобразованием Фурье и т. Д.

Кристаллография [ править ]

Дополнительная информация: Кристаллография

Кристаллография - это метод, который характеризует химическую структуру материалов на атомном уровне путем анализа дифракционных картин электромагнитного излучения или частиц , которые отклоняются атомами в материале. Чаще всего используются рентгеновские лучи . По необработанным данным можно определить относительное расположение атомов в пространстве.

Электрохимический анализ [ править ]

Дополнительная информация: Электроаналитический метод.

Электроаналитические методы измеряют электрический потенциал в вольтах и / или электрический ток в амперах в электрохимической ячейке, содержащей аналит. [1] [2] Эти методы можно разделить на категории в зависимости от того, какие аспекты соты контролируются, а какие измеряются. К трем основным категориям относятся потенциометрия (измеряется разность электродных потенциалов), кулонометрия (ток ячейки измеряется во времени) и вольтамперометрия (ток ячейки измеряется при активном изменении потенциала ячейки).

Термический анализ [ править ]

Дополнительная информация: Калориметрия и термический анализ

Калориметрия и термогравиметрический анализ измеряют взаимодействие материала и тепла .

Разделение [ править ]

Дополнительная информация: процесс разделения , хроматография и электрофорез

Процессы разделения используются для уменьшения сложности смесей материалов. Хроматография и электрофорез являются типичными представителями этой области.

Гибридные методы [ править ]

Комбинации вышеперечисленных методов создают "гибридные" или "переносимые через дефис" методы. [3] [4] [5] [6] [7] Сегодня популярны несколько примеров, и разрабатываются новые гибридные методы. Например, газовая хроматография-масс-спектрометрия , ЖХ-МС, ГХ-ИК, ЖХ-ЯМР, ЖХ-ИК, КЭ-МС, ИСП-МС и так далее.

Методы разделения через дефис относятся к комбинации двух или более методов для отделения химических веществ от растворов и их обнаружения. Чаще всего другой метод - это хроматография . Методы расстановки переносов широко используются в химии и биохимии . Слэш иногда используются вместо дефиса , особенно если название одного из методов содержит сам дефис.

Примеры использования дефисов:

  • Газовая хроматография-масс-спектрометрия (ГХ-МС)
  • Жидкостная хроматография – масс-спектрометрия (LC-MS)
  • Жидкостная хроматография - инфракрасная спектроскопия (LC-IR)
  • Высокоэффективная жидкостная хроматография / ионизация электрораспылением - масс-спектрометрия (HPLC / ESI-MS)
  • Хроматография - диодно-матричное обнаружение (LC-DAD)
  • Капиллярный электрофорез - масс-спектрометрия (КЭ-МС)
  • Капиллярный электрофорез - ультрафиолетовая и видимая спектроскопия (CE-UV)
  • Спектрометрия ионной подвижности – масс-спектрометрия
  • Выпуклый трохоидный масс-спектрометр

Микроскопия [ править ]

Дополнительная информация: Микроскопия

Визуализация отдельных молекул , отдельных биологических клеток , биологических тканей и наноматериалов - очень важный и привлекательный подход в аналитической науке. Кроме того, гибридизация с другими традиционными аналитическими инструментами революционизирует аналитическую науку. Микроскопию можно разделить на три различных области: оптическая микроскопия , электронная микроскопия и сканирующая зондовая микроскопия . В последнее время эта область быстро прогрессирует из-за быстрого развития компьютерной и фотоиндустрии .

Лаборатория на чипе [ править ]

Дополнительная информация: Microfluidics и Lab-on-a-chip

Устройства, которые объединяют несколько лабораторных функций на одном кристалле размером всего несколько квадратных миллиметров или сантиметров и способны обрабатывать чрезвычайно малые объемы жидкости, вплоть до пиколитров.

Ссылки [ править ]

  1. ^ Бард, AJ; Фолкнер, Л. Р. Электрохимические методы: основы и приложения. New York: John Wiley & Sons, второе издание, 2000 .
  2. ^ Скуг, DA; Запад, DM; Хеллер, FJ Основы аналитической химии НьюЙорк: Saunders College Publishing, 5е издание, 1988 .
  3. ^ Wilkins CL (1983). «Методы анализа сложных органических смесей с переносом через дефис». Наука . 222 (4621): 291–6. Bibcode : 1983Sci ... 222..291W . DOI : 10.1126 / science.6353577 . PMID  6353577 .
  4. Перейти ↑ Holt RM, Newman MJ, Pullen FS, Richards DS, Swanson AG (1997). «Высокоэффективная жидкостная хроматография / ЯМР-спектрометрия / масс-спектрометрия: дальнейшие достижения в технологии переноса дефисов». Журнал масс-спектрометрии . 32 (1): 64–70. Bibcode : 1997JMSp ... 32 ... 64H . DOI : 10.1002 / (SICI) 1096-9888 (199701) 32: 1 <64 :: AID-JMS450> 3.0.CO; 2-7 . PMID 9008869 . 
  5. Перейти ↑ Ellis LA, Roberts DJ (1997). «Хроматографические и дефисные методы элементного анализа видообразования в окружающей среде». Журнал хроматографии A . 774 (1–2): 3–19. DOI : 10.1016 / S0021-9673 (97) 00325-7 . PMID 9253184 . 
  6. ^ Guetens О, G De Boeck, Wood M, Maes Р.А., Eggermont А.А., Highley М.С., ван Oosterom AT де Брейна EA, Тжаден UR (2002). «Методы мониторинга противоопухолевых препаратов через дефис. I. Капиллярная газовая хроматография-масс-спектрометрия». Журнал хроматографии A . 976 (1–2): 229–38. DOI : 10.1016 / S0021-9673 (02) 01228-1 . PMID 12462614 . 
  7. ^ Guetens G, De Boeck G, Highley MS, M Wood, Maes Р.А., Eggermont А.А., Hanauske А, де Брейна Е.А., Тжаден UR (2002). «Переносимые через дефис методы в мониторинге противораковых препаратов. II. Жидкостная хроматография-масс-спектрометрия и капиллярный электрофорез-масс-спектрометрия». Журнал хроматографии A . 976 (1–2): 239–47. DOI : 10.1016 / S0021-9673 (02) 01227-X . PMID 12462615 .