Phương pháp phân tích cơ bản của máy phân tích trực tuyến chất hữu cơ quang phổ chủ yếu dựa trên sự tương tác của vật chất với ánh sáng, được phân tích bằng cách phát hiện sự thay đổi trong bước sóng và cường độ của quang phổ sau khi tương tác, đây là một số phương pháp cốt lõi:
Phổ hấp thụ
Nguyên lý: Khi ánh sáng đi qua vật chất, nếu năng lượng photon của bước sóng cụ thể trùng khớp với sự khác biệt giữa các phân tử vật chất hoặc mức năng lượng bên trong nguyên tử (ví dụ: electron, rung, mức năng lượng chuyển động), thì các photon này sẽ bị vật chất hấp thụ, từ đó giảm cường độ ở vị trí bước sóng tương ứng trong ánh sáng truyền qua, tạo thành đỉnh hấp thụ. Quá trình này giống như vật chất "sàng lọc" các photon của một năng lượng cụ thể.
Công nghệ đại diện:
Quang phổ hấp thụ UV-VisAbsorption Spectroscopy (UV-VisAbsorption Spectroscopy): đo lường chính sự hấp thụ của các bước chuyển electron trong phân tử. Trong lĩnh vực hóa học phân tích, nó thường được sử dụng để phân tích định lượng nồng độ của một chất, được xác định theo định luật Lambert-Beer bằng cách đo độ hấp thụ ánh sáng ở một bước sóng cụ thể. Máy phân tích trực tuyến chất hữu cơ quang phổ thường sử dụng hàm lượng chất hữu cơ hòa tan trong nước phản ứng SAC254 với hệ số hấp thụ phổ 254nm và có thể được chuyển đổi thành giá trị COD/BOD trong một số điều kiện nhất định.
Quang phổ hấp thụ hồng ngoại (IRAAbsorption Spectroscopy): Tập trung vào việc đo lường sự rung động của các liên kết hóa học trong phân tử và sự hấp thụ của sự chuyển đổi mức năng lượng, là một trong những công cụ quan trọng để xác định các nhóm chức hợp chất hữu cơ và phân tích cấu trúc phân tử.
Quang phổ hấp thụ nguyên tử (AAS): Dựa trên đặc tính hấp thụ chọn lọc ánh sáng ở các bước sóng cụ thể của các nguyên tử trạng thái cơ bản ở trạng thái khí, nó hoạt động tốt trong phân tích các nguyên tố kim loại vi lượng với độ nhạy cao và tính chọn lọc cao.
Quang phổ phát xạ
Nguyên lý: Vật chất được kích thích đến trạng thái năng lượng cao (trạng thái kích thích) sau khi hấp thụ năng lượng (ví dụ: ánh sáng, nhiệt, điện, năng lượng hóa học, v.v.) và khi các hạt trạng thái kích thích trở lại trạng thái năng lượng thấp hơn hoặc trạng thái cơ bản, nó giải phóng năng lượng dưới dạng ánh sáng, tạo ra đỉnh phát xạ ở bước sóng cụ thể.
Ứng dụng: Phân tích định tính và định lượng được thực hiện bằng cách đo bước sóng và cường độ của phổ phát xạ của vật chất. Ví dụ, quang phổ phát xạ nguyên tử (AES) là phương pháp phân tích sử dụng phổ đặc trưng mà nguyên tử phát ra khi trạng thái kích thích trở về trạng thái cơ bản.
Các phương pháp liên quan khác
Phổ Raman: Hiện tượng tán xạ xảy ra với các phân tử vật chất khi ánh sáng đơn sắc với tần số n0 chiếu vào vật chất trong suốt. Nếu sự tán xạ này được trao đổi năng lượng giữa photon và các phân tử vật chất, nghĩa là không chỉ photon thay đổi hướng chuyển động mà cả năng lượng của nó, nó được gọi là tán xạ Raman. Tần số của ánh sáng tán xạ này (μm) khác với tần số của ánh sáng tới và được gọi là dịch chuyển Raman. Kích thước của sự dịch chuyển Raman có liên quan đến độ rung của các phân tử và mức năng lượng chuyển động, và phương pháp nghiên cứu cấu trúc vật chất bằng cách sử dụng sự dịch chuyển Raman được gọi là quang phổ Raman.
Phổ sóng cộng hưởng từ hạt nhân (NMRSpectroscopy): Hạt nhân hấp thụ một tần số cụ thể của bức xạ tần số vô tuyến (thuộc dải sóng vi sóng/tần số vô tuyến) trong từ trường, cung cấp hỗ trợ kỹ thuật cốt lõi cho việc phân tích cấu trúc phân tử.