Инструментальная химия - Instrumental chemistry
Инструментальный анализ - это область аналитической химии, которая исследует аналиты с помощью научных инструментов .
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 , спектроскопия ядерного магнитного резонанса , фотоэмиссионная спектроскопия , мессбауэровская спектроскопия , спектроскопия кругового дихроизма и т. на.
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-спектрометрии
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. Кроме того, масс-спектрометрия подразделяется на подходы масс-анализаторов: магнитный сектор , квадрупольный масс-анализатор , квадрупольная ионная ловушка , времяпролетный , ионный циклотронный резонанс с преобразованием Фурье и так далее.
Кристаллография
Кристаллография - это метод, который характеризует химическую структуру материалов на атомном уровне путем анализа дифракционных картин электромагнитного излучения или частиц , отклоненных атомами в материале. Чаще всего используются рентгеновские лучи . По необработанным данным можно определить относительное расположение атомов в пространстве.
Электрохимический анализ
Электроаналитические методы измеряют электрический потенциал в вольтах и / или электрический ток в амперах в электрохимической ячейке, содержащей аналит. Эти методы можно разделить на категории в зависимости от того, какие аспекты ячейки 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
Калориметрия и термогравиметрический анализ измеряют взаимодействие материала и тепла .
Разделение
Процессы разделения используются для уменьшения сложности смесей материалов. Хроматография и электрофорез являются типичными представителями этой области.
Гибридные техники
Комбинации вышеперечисленных методов создают «гибридные» или «переносимые» методы. Сегодня широко используются несколько примеров, и разрабатываются новые гибридные методы. Например, газовая хроматография-масс-спектрометрия , LC-MS, GC-IR, LC-NMR, LC-IR, CE-MS, ICP-MS 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 переноса через дефис 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
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
Устройства, которые объединяют несколько лабораторных функций на одном кристалле размером всего несколько квадратных миллиметров или сантиметров и способны обрабатывать чрезвычайно малые объемы жидкости до менее пиколитров.