一文看懂实验室常见仪器基本原理

Miyabi

仪器分析大致可以分为：电化学分析法、核磁共振波谱法、原子发射光谱法、气相色谱法、原子吸收光谱法、高效液相色谱法、紫外-可见光谱法、质谱分析法、红外光谱法、其它仪器分析法等。

1.紫外吸收光谱UV
分析原理：
吸收紫外光能量，引起分子中电子能级的跃迁；
谱图的表示方法：
相对吸收光能量随吸收光波长的变化；
提供的信息：
吸收峰的位置、强度和形状，提供分子中不同电子结构的信息；

2.荧光光谱法FS
分析原理：
被电磁辐射激发后，从最低单线激发态回到单线基态，发射荧光；
谱图的表示方法：
发射的荧光能量随光波长的变化；
提供的信息：
荧光效率和寿命，提供分子中不同电子结构的信息；

3.红外吸收光谱法IR
分析原理：
吸收红外光能量，引起具有偶极矩变化的分子的振动、转动能级跃迁；
谱图的表示方法：
相对透射光能量随透射光频率变化；
提供的信息：
峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率；

4.拉曼光谱法Ram
分析原理：
吸收光能后，引起具有极化率变化的分子振动，产生拉曼散射；
谱图的表示方法：
散射光能量随拉曼位移的变化；
提供的信息：
峰的位置、强度和形状，提供功能团或化学键的特征振动频率；

5.核磁共振波谱法NMR
分析原理：
在外磁场中，具有核磁矩的原子核，吸收射频能量，产生核自旋能级的跃迁；
谱图的表示方法：
吸收光能量随化学位移的变化；
提供的信息：
峰的化学位移、强度、裂分数和偶合常数，提供核的数目、所处化学环境和几何构型的信息；

6.电子顺磁共振波谱法ESR
分析原理：
在外磁场中，分子中未成对电子吸收射频能量，产生电子自旋能级跃迁；
谱图的表示方法：
吸收光能量或微分能量随磁场强度变化；
提供的信息：
谱线位置、强度、裂分数目和超精细分裂常数，提供未成对电子密度、分子键特性及几何构型信息；

7.质谱分析法MS
分析原理：
分子在真空中被电子轰击，形成离子，通过电磁场按不同m/e分离；
谱图的表示方法：
以棒图形式表示离子的相对峰度随m/e的变化；
提供的信息：
分子离子及碎片离子的质量数及其相对峰度，提供分子量，元素组成及结构的信息；

8.气相色谱法GC
分析原理：
样品中各组分在流动相和固定相之间，由于分配系数不同而分离；
谱图的表示方法：
柱后流出物浓度随保留值的变化；
提供的信息：
峰的保留值与组分热力学参数有关，是定性依据；峰面积与组分含量有关；

9.反气相色谱法IGC
分析原理：
探针分子保留值的变化取决于它和作为固定相的聚合物样品之间的相互作用力；
谱图的表示方法：
探针分子比保留体积的对数值随柱温倒数的变化曲线；
提供的信息：探针分子保留值与温度的关系提供聚合物的热力学参数；

10.裂解气相色谱法PGC
分析原理：
高分子材料在一定条件下瞬间裂解，可获得具有一定特征的碎片；
谱图的表示方法：
柱后流出物浓度随保留值的变化；
提供的信息：
谱图的指纹性或特征碎片峰，表征聚合物的化学结构和几何构型。

11.凝胶色谱法GPC
分析原理：
样品通过凝胶柱时，按分子的流体力学体积不同进行分离，大分子先流出；
谱图的表示方法：
柱后流出物浓度随保留值的变化；
提供的信息：
高聚物的平均分子量及其分布；