样品分析光谱法：技术概述

有几种方法可以确定实验室样品的成分、浓度和纯度。其中最常用的技术是紫外/可见(UV/Vis)，红外(IR)和原子吸收光谱法。每种技术都能够提供您所需的部分或全部信息。此外，每一种仪器都能够询问不同类型的样品，包括空气、工业化学品、生物流体和食品。因此，选择适当的技术来分析你的样品是必要的，以获得所需的数据。

紫外/可见光谱仪

有几种类型的紫外/可见分光光度计存在，但它们都在相同的基本原理上工作。简而言之，通过样品的光的离散带宽。人类可以看到“可见”的光能，而它的近邻紫外线却看不见。在整个电磁光谱中，从高频、纳米宽的伽马射线到低频、没有确定大小的“长波”，人类可见的光(颜色)只占非常小的百分比。

π电子，取决于它们的键和共轭程度，以不同的波长吸收不同的光。将发出的初始光强度与通过样品传输至检测系统的光强度进行比较。利用比尔定律，可以很容易地确定样品的浓度。此外，由于化合物以独特的波长吸收光，因此可以检测样品的成分。

紫外/可见分光光度计适用于调查含有过渡金属、有色化合物（染料或颜料）和有机化合物的样品。生物材料特别适合于通过UV/Vis进行分析。这种类型的调查将揭示样品吸收光线的波长，因此，如果读取全光谱，不仅可以确定浓度，还可以确定给定样品的纯度。缺点？UV/Vis并不表示吸收的确切波长。

这种分析的一个好处是仪器相对经济的定价。明显的限制是，样品必须在可见光或紫外波段显示自身，这对于许多有机化合物来说是不现实的。

红外光谱仪

红外光谱是利用电磁波谱的红外区域来检测样品的，这组频率构成了可见光的另一个近邻。在红外光谱技术中，红外光被传送到样品上。不同的元素键会以不同的谐波频率振动。然后检测这些频率的光的吸收，并绘制出红外光谱。根据独特的吸光度模式，研究人员能够识别样品中出现的特定键。有了这些信息，他们就能确定存在的分子。

红外光谱法在鉴定有机和无机化学中的化合物时特别有用。红外光谱的原理也被用于制造科学设备。例如，红外传感器用于测量CO₂生物培养箱中的水平。

红外光谱可以研究几乎任何形式的样品，这是一个值得注意的优势。因此，如果有人对研究未知化合物的组成感兴趣，红外光谱可以是一种非常强大的技术。这种方法的一个缺点是，它无法确定光谱是由单个或多个化合物产生的。

原子吸收光谱仪

原子吸收光谱法可以测定样品中的70种不同元素。在原子吸收法中，样品首先放置在雾化器中。雾化器将样品转化为气态的元素组成。然后，一个辐射源通过样品并进行测量。根据每个成分对这种辐射的吸收，研究人员能够确定样品的组成，因为每个单独的元素都有不同的(已知的)吸收速率。

原子吸收光谱法有许多用途。在临床实验室中，它检测生物液体或组织样本中是否存在金属。在制药工业中，原子吸收光谱法可用于测定合成化合物中合成反应是否残留催化剂。在环境科学中，它可以分析土壤或水样中的金属含量。原子吸收光谱法的明显优点在于其测定元素组成的能力。原子吸收光谱法的缺点包括仪器的成本和确定的化合物数量有限。

因此，很明显，UV/Vis、IR和AA光谱仪都是能够检测有机和无机样品独特性质的强大仪器。为您的实验室选择合适的仪器将取决于上面列出的特性、优点和缺点。最后，人们可以考虑使用这些技术来配合一个非常强大的调查线。

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