Instrumentelle metoder for kjemisk analyse

Det finnes mange forskjellige typer av kjemisk analyse, både kvantitative og kvalitative. Kvalitative metoder brukes for å identifisere ukjente stoffer, og kvantitative metoder ikke bare identifisere stoffet, men også finne ut hvor mye som er til stede. Den type metode du velger, vil avhenge av hva du undersøker, som hver kjemisk analyse er spesifikk for en bestemt type eller grupper av forbindelser.

HPLC

HPLC står for høytrykks væskekromatografi. Dette er en type av kolonnekromatografi som et løsningsmiddel sammen med de kjemikalier av interesse blir tvunget gjennom en tynn kolonne ved høye trykk. Forbindelsene blir deretter skilt ut basert på molekylær størrelse og polaritet. Det finnes to typer av HPLC; normal-fase-HPLC og revers fase HPLC. Den mest vanlige typen er reversfase-HPLC i hvilken silika på innsiden av kolonnen er faktisk ikke-polar. Normal-fase HPLC anvender et polart kolonne. HPLC kan brukes for både kvantitativ og kvalitativ informasjon. Kvantitativ informasjon vil kreve interne standarder.

Atomabsorpsjonsspektroskopi

Atomabsorpsjonsspektroskopi, eller AAS, blir brukt til å bestemme konsentrasjonen av metallene i en gitt prøve. Metaller vil alle absorbere energi ved ulike bølgelengder av lys. De ulike bølgelengder representerer varierende mengder av energi, en eiendom er basert på Beer-Lamberts lov. Måling av denne endring i energi gjør det mulig å bestemme element og konsentrasjonen av en substans. En ukjent prøve forstøves, normalt ved en flamme. Grafitt eller plasmaovner er de mest vanlige dyser. Når prøven forstøves, blir lett anvendt, og mengden av utsendte lys oppfanges av en detektor.

FTIR

FTIR, eller Fourier transform spektroskopi, er en type av infrarød spektroskopi. Alle kjemikalier vil absorbere lys ved forskjellige bølgelengder. Mengden av overført lys for hver bølgelengde kan kompileres for å skape en form for fingeravtrykk som kalles et spektrum. For å fremstille spektrum informasjonen som er samlet fra detektoren må bli transformert ved hjelp av en rekke med beregninger som kalles Fourier-transformasjoner. FTIR programvare vil ha beregningene er bygget inn i programvaren. Når sammenlignet med spekteret for kjente kjemikalier, kan ukjente kjemikalier bestemmes. FTIR brukes primært for å identifisere ukjente materialer, analysere kvaliteten av en prøve og bestemme de forskjellige komponentene i en blanding.

gasskromatografi

Det finnes flere forskjellige fremgangsmåter som gasskromatografi par med andre kjemisk analyse, slik som gasskromatografi-massespektrometri (GC-MS) og gasskromatografi-infrarød spektroskopi (GC-IR). Gasskromatografi brukes til å skille ut kjemikalier i en blanding. GC er også brukt for å teste renheten av en prøve. Gasskromatografi fungerer på en lignende måte HPLC bortsett fra at den bruker gass i stedet for et løsningsmiddel. En bæregass vil ta prøven og presse det gjennom en kolonne. Kolonnen kan være polare, ikke-polare eller av blandet polaritet. Det er mange forskjellige kolonner, og hvilken kolonne du velger, vil avhenge av hvilken type kjemikalier du analyserer. De forskjellige kjemikalier i prøven vil separere på grunnlag av størrelse og polaritet. Kobling av gasskromatografi med MS og IR tillater prøven å bli identifisert på grunnlag av kjemikaliene "massespektra.

massespektrometri

Massespektrometri blir brukt til å identifisere ukjente kjemikalier og sammensetninger basert på deres kjemiske egenskaper. Massespektrometri kan anvendes på prøver som er liten. Massen av atomer i forbindelsen omdannes til ioner. Ioner er molekyler som har blitt belastet med elektroner. Ulike molekyler og molekylære obligasjoner vil produsere ulike ioner. Dette vil i sin tur produsere et ion fingeravtrykk for hvert kjemikalie. Massespektrometri blir brukt til å identifisere strukturer, identifiserer sekvensen av polymerer, kvalifisere og kvantifisere forbindelser og mye mer.

Kjernemagnetisk resonans

Kjernemagnetisk resonans eller NMR, oppstår når atomer i et statisk eller ikke-bevegelige, magnetisk felt blir satt i kontakt med et andre magnetisk felt som er oscillerende. Med andre magnetiske feltet påført kjernene i atom endres fra en lavenergi-spin til en høy-energi spinn. Forskjellen mellom de to spinnene kan beregnes som en frekvens. Hvert atom har sin egen frekvens, og ved å bestemme frekvensen av spinnene i en forbindelse molekylstrukturen er avdekket og forbindelsene er identifisert.

X-ray Mikros

X-ray mikros bruker lave nivåer av elektromagnetisk stråling for å produsere bilder av svært små forbindelser. Røntgen stilte filmer og detektorer for å frembringe bildet, mens røntgenstråling ikke kan ses med det blotte øye. Kontrast bildebehandling brukes til å skjerpe bilder. X-stråler som benyttes for kjemisk analyse er lik for røntgenstråler benyttet i medisinske prosedyrer.

Andre Kjemisk analyse

Andre former for kjemisk analyse inkluderer transmisjonselektronmikroskopi, røntgendiffraksjon, røntgen-fluorescensspektroskopi, nøytron aktiveringsanalyse, partikkel indusert røntgen-emisjonsspektroskopi, brytningsindeks, scanningelektronmikroskop, pyrolysegasskromatografi massespektrometri, resonans forsterket multiphoton ionisering , skanning røntgen mikroskop, Mossbauer-spektroskopi, væskekromatografi-massespektrometri, ion mikrosonde, ioneselektiv elektrode, laser-indusert nedbrytning spektroskopi, gelpermeasjonskromatografi infrarød spektroskopi, væskekromatografi infrarød spektroskopi, feltstrømningsfraksjonering, differensiell scanning kalorimetri, elektronparamagnetisk resonans, flyt injeksjon analyse, energi spredt spektroskopi, syklisk voltammetry, atomemisjonsspektroskopi, alfapartikkel X-ray spektrometri, computertomografi, kromatografi, kapillær elektroforese, og kolorimetri.