第二节 仪器分析方法的类型
到目前为止,仪器分析方法已有很多。其方法原理、仪器结构、操作、适用范围等各不相同,多数形成了相对独立的分支学科。但它们都是分析化学的测量和表征方法,表1-1列出了在仪器分析使用中的特征性质,基于这些特征性质的仪器分析方法一般分为如下几类。
一、光学分析法
光学分析法是根据物质发射的电磁辐射或物质与电磁辐射相互作用而建立起来的一类分析方法。可分为光谱法和非光谱法。光谱法是基于物质与辐射能作用时,测量由物质内部发生能级跃迁而产生的发射、吸收或散射、辐射的光谱波长和强度进行分析的方法。非光谱法是基于物质与辐射相互作用时,测量辐射的某些性质,如散射、折射、干涉、衍射和偏振等变化的分析方法,它不涉及物质内部能级的跃迁,电磁辐射只改变传播方向、速度或某些物理性质。
二、电分析化学法
电分析化学法或电化学分析法是最早的仪器分析技术之一。它是根据物质在溶液中的电化学性质及其变化规律进行分析的方法,是通过测量电位、电流、电量及研究它们与其他化学参数间的相互作用关系得以实现分析的。
三、色谱法
色谱法是一种物理或物理化学分离分析方法。它利用被分离组分在固定相和流动相之间分配系数的不同,组分在两相间反复地分配,最终实现分离的分析方法,是分析复杂混合物的有力手段。主要有气相色谱法、液相色谱法(包括柱色谱法、薄层色谱法和高效液相色谱法等)、超临界流体色谱法和毛细管电泳法。
四、其他仪器分析方法
其他仪器分析方法主要包括质谱法、放射化学分析法、热分析法。质谱法是物质在离子源中被电离形成带电离子,在质量分析器中按离子质荷比(m/z)进行测定。放射化学分析法是利用放射性同位素及核辐射测量对元素进行微量和痕量分析的方法,常用的方法有两类:一类是放射性同位素作示踪剂的方法;另一类是活化分析法,是用适当能量的中子或其他带电粒子轰击样品,测量样品中产生的特征辐射的性质和强度的方法。热分析法是通过指定控温程序控制样品的加热过程,并检测加热过程中产生的各种物理、化学变化的方法,常见的有热重分析(TGA)、差热分析(DTA)、差示扫描量热分析(DSC)等。
表1-1 仪器分析方法分类