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Qual é exatamente a diferença entre cromatografia, espectroscopia e espectrometria de massa?
  • 2022-12-21 18:26:59

Resumidamente, as definições dos três.

Espectrometria de massa: qualitativa, quantitativa, permitindo fazer inferências sobre a composição de uma substância.

Cromatografia: quantitativa, permite distinguir diferentes substâncias em uma amostra.

Espectroscopia: qualitativa, identifica os principais grupos da amostra e determina a classe das substâncias.

Diferenças entre espectroscopia e cromatografia

1、Análise mais rápida

A espectroscopia de emissão atômica é usada para a análise antes do forno de fabricação de aço e pode fornecer os resultados da análise de mais de vinte elementos ao mesmo tempo em 1 a 2 minutos.

2、Operação simples 

Algumas amostras podem ser analisadas diretamente por espectroscopia sem nenhum tratamento químico e, com a tecnologia de computador, às vezes a análise, o processamento de dados e a impressão dos resultados da análise podem ser feitos automaticamente apenas pressionando o teclado. Em alarme de agente tóxico, detecção de poluição do ar, etc., usando telemetria por espectroscopia molecular, não há necessidade de coletar amostras, em poucos segundos, você pode emitir um alarme ou detectar o grau de poluição.

3、Nenhuma amostra pura necessária 

A análise qualitativa espectral pode ser realizada usando apenas espectros conhecidos. Esta é uma vantagem muito importante da análise espectral.

4、Múltiplos elementos ou compostos podem ser medidos simultaneamente 

Elimine a operação de separação complicada.

5、Boa seletividade 

Elementos e compostos com propriedades químicas semelhantes podem ser determinados. Como a determinação de nióbio, tântalo, zircônio, háfnio e óxidos mistos de terras raras, suas linhas espectrais podem ser separadas sem interferência, tornando-se uma ferramenta poderosa para a análise desses compostos.

6, alta sensibilidade 

A espectroscopia pode ser usada para análise de traços. Atualmente, a sensibilidade relativa pode atingir uma parte por milhão a uma parte por bilhão, e a sensibilidade absoluta pode atingir 10-8g~10-9g.

7, dano de amostra menor 

Pode ser usado para antiguidades, bem como para investigação criminal e outros campos.

Com a adoção de novas tecnologias (como a aplicação de fonte de luz de plasma), a faixa linear de análise quantitativa torna-se mais ampla, de modo que elementos com diferentes teores altos e baixos possam ser determinados simultaneamente. A análise de microárea também é possível.

Método cromatográfico comparado com espectroscopia e espectrometria de massa

1、Espectro e espectrometria de massa são usados ​​para identificação qualitativa de substâncias, e o método cromatográfico tem uma função qualitativa pobre.

2, a principal característica da cromatografia é adequada para separação e análise de misturas complexas de vários componentes.

3, o preço da cromatografia é muito menor do que a espectroscopia molecular e a espectrometria de massa, e tem uma ampla gama de aplicações.

4、O detector cromatográfico é mais sensível que a espectrometria molecular e menos sensível que a espectrometria de massa.

Limitações da quantificação espectral

Limitações: A análise quantitativa espectral é baseada na comparação relativa, um conjunto de amostras padrão deve ser usado como referência e a composição e o estado estrutural das amostras padrão devem ser basicamente iguais às amostras analisadas, o que geralmente é difícil.

Vantagens e desvantagens da análise espectral


Vantagens do analisador espectral.

1. modo de amostragem flexível, para a detecção e análise de metais raros e preciosos pode salvar a perda causada pela amostragem.

2. alta taxa de teste, pode definir a aquisição multiponto instantânea multicanal e através da saída em tempo real da calculadora. 3.

3. Algumas peças mecânicas podem ser testadas não destrutivas sem destruir a amostra, o que é conveniente para testes não destrutivos.

4. velocidade de análise mais rápida, mais adequada para fazer análises pré-forno ou análises no local, de modo a obter testes rápidos.

5. A precisão dos resultados da análise é baseada na análise química da amostra.

  

Desvantagens do analisador espectral.


1. Para não-metais e elementos entre o limite de metal e não-metal é difícil conseguir uma detecção precisa.

2. não é o método original, não pode ser usado como método de análise de arbitragem, os resultados do teste não podem ser usados ​​como base para a certificação nacional.

3. pelo monopólio relativo dos produtos de cada empresa, os custos de compra e manutenção são relativamente altos e o desempenho de custo é baixo.

4. precisa de um grande número de amostras representativas para modelagem de análise química, para testes de amostras de pequenos lotes é obviamente impraticável.

5. o modelo precisa ser constantemente atualizado, e quando o instrumento muda ou a amostra padrão muda, o modelo também precisa mudar.

6. o custo de modelagem é muito alto e o custo do teste é maior, mas é claro que o custo do teste diminui para um grande número de amostras a serem testadas.

7. Vulnerável a fatores externos ou internos, como parâmetros do sistema óptico, problemas de não linearidade de curva ocorrem com frequência, o que tem um impacto maior na precisão dos resultados do teste.


Vantagens e desvantagens da espectrometria de massa

Recursos de espectrometria de massa: o único método que pode determinar o peso molecular, especialmente a espectrometria de massa biológica moderna, adequada para grande peso molecular biológico (centenas de milhares) fixo; com sensibilidade extremamente alta, limite de detecção de 10-14g.

Análise qualitativa

Pesquisa de espectro padrão qualitativa: EI (70eV) biblioteca de espectro padrão: biblioteca de livros, banco de dados, pesquisa de rede

Determinação da massa molecular relativa: o peso molecular é obtido de acordo com o modo de ionização, condições de teste e características da estrutura molecular do composto

Análise estrutural de compostos desconhecidos

Determinação do peso molecular: identificação de picos de íons moleculares, determinação da fórmula molecular: espectrometria de massa de alta resolução e método de abundância de isótopos

Determinação da estrutura molecular: cálculo da insaturação, análise quantitativa da perda de íons característicos e fragmentos característicos

Análise quantitativa direta por espectrometria de massa: poucas aplicações

Análise quantitativa de misturas complexas: GC-MS, LC-MS, CE-MS ......


Existem muitos tipos de espectrômetros de massa, que podem ser divididos em espectrometria de massa atômica e espectrometria de massa molecular do ponto de vista do objeto de análise.

A aplicação mais importante da espectrometria de massa é a separação de isótopos e a determinação de suas massas atômicas e abundâncias relativas. A precisão da determinação da massa atômica excede a dos métodos de medição química, e as massas exatas de cerca de 2/3 ou mais dos átomos são determinadas por métodos de espectrometria de massa. Os métodos de espectrometria de massa também são usados ​​em análises químicas orgânicas, especialmente para análises de impurezas residuais, para medir o peso molecular de moléculas e fornecer uma base confiável para determinar a fórmula molecular e a estrutura molecular dos compostos. Como os compostos têm um espectro de massa único, como impressões digitais, a espectrometria de massa também é amplamente utilizada na produção industrial.

Anexo: Características da espectrometria de onda

1、Pequena quantidade de amostra, geralmente 2~3mg é suficiente (tão baixo quanto <1mg).

2、Sem consumo de amostra para outros métodos, exceto espectrometria de massa, que pode ser reciclada e reutilizada.

3、Economia de tempo e simplicidade

4、Com análise elementar (ou espectrometria de massa de alta resolução), a estrutura do composto pode ser determinada com precisão.

Resumo

Cromatografia, espectroscopia e espectrometria de massa têm suas próprias vantagens e desvantagens. Para maximizar as vantagens de cada instrumento analítico, dois ou três instrumentos podem ser usados ​​em combinação para analisar amostras. É a tendência do futuro.



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