2024-12-30 手机 0
仪器分析主要包括哪些方法
色谱法：是如何分离和检测样品中的不同成分的？
色谱法是一种广泛使用的仪器分析技术，用于分离、鉴定和定量各种化合物。它依赖于溶剂相互作用（如浓度梯度）或物理性质（如大小、形状、电荷等）的差异，将混合物中的组分按其特征随时间或空间分布进行排列。在色谱过程中，样品被通过一个柱状容器，即色谱柱，这个柱子通常填充有某种固体支持材料，如硅胶粒子。
不同的色谱技术可以根据所应用的液相相或气相相以及测量原理来区分。例如，在气相色谱（GC）中，化合物会以气态形式进入一个热管道，然后根据它们的挥发性和交互作用与固体支持材料之间发生选择性吸附，从而被拆散并按摩尔质量排序。另一方面，液相色谱（HPLC）则在流动液体环境下工作，它能够处理更为复杂且难以挥发的化合物。
电化学法：是如何利用电化学反应来探测目标成分的？
电化学法是一类涉及电子传递过程的手段，它们通过将测试样本与一对电极接触，使得可能发生氧化还原反应，从而提供有关溶液中参与这些反应的一种信息。此外，还有一些特殊类型的传感器，如电子鼻，可以检测到多种化学物质，并在不需要先行提取步骤的情况下直接从环境采集样本。
一种常见类型的是氢氧化钴催化膜（GCE），它可用作高灵敏度传感器，以便监测酶活性、药物残留甚至有毒金属。其他设备，如光伏细胞，可以利用阳极过程来检测水质污染者。在所有情况下，都需要精确控制实验条件，因为微小变化都可能影响结果。
光谱学法：是怎样的光源与样品之间能引起共振现象？
光譜學法通過測試樣品與不同波長之間是否會發生共振現象來進行分析，這個過程經常涉及強烈激励態從一個能階轉移到另一個能階。一旦這種轉移發生，就會產生特定的放射線，而這種放射線可以用來識別並測量樣品中的元素濃度。
X-射线荧光光譜学(XRF)技術是一種廣泛應用的儀器分析方法，用於測量元素組成以及對比表面層薄覆盖层厚度。在XRF過程中，一束強大的X-輻照射穿透試料，並激發出與試料內部元素相關聯的一系列荧光線。而後，這些荧光線則通過專門設計好的検出器捕獲並解析為數據，以此識別各個元素存在的情況及其含量比例。此外還有質譜學儀也可運用於類似的目的，但那是在我們討論範圍之外了。
离子选择电极法：这种方法有什么独特之处？
離子選擇電極(ISE)技術使用了一個特殊型號稱為選擇電極，它們具有高度選擇性的對某一特定離子的檢測能力。當ISE與含有該離子的溶液接觸時，它會生成一個電壓信号，這個信号隨著溶液中該離子的濃度增加而增加或減少，因此可以準確地監控該離子的濃度變化。
ISE具有幾大優點，比如實時監控、高靈敏度，以及無需複雜前處理操作。但它們也有一些局限性，比如只能用於檢測單一類型的帶負電荷或者帶正電荷的小至微毫摩爾級别ions。如果要同時檢查多種異質ions，那麼就需要連續切換不同的ISE，也就是說每次只檢測一种ions，而且每次都要重新設置系統，所以在實際應用上還是比較有限制性的功能之一。
