O método de análise básica do analisador de matéria orgânica em linha de espectrometria baseia-se principalmente na interação da matéria com a luz, detectando mudanças no comprimento de onda espectral e intensidade após a interação para a análise, abaixo estão alguns métodos principais:
Espectroscopia de absorção
Princípio: Quando a luz atravessa a matéria, se a energia dos fótons de um comprimento de onda específico é exatamente igual à diferença entre os níveis de energia internos das moléculas ou átomos da matéria (como elétrons, vibrações, níveis de energia rotativa), então esses fótons são absorvidos pela matéria e, em seguida, a intensidade diminui na posição do comprimento de onda correspondente na luz transmitida, formando picos de absorção. Este processo é como se a matéria “filtrasse” fótons de uma energia específica.
Tecnologia representativa:
Espectroscopia de absorção visível UV: medir principalmente a absorção de saltos eletrônicos em moléculas. No campo da química analítica, é frequentemente usado para analisar quantitativamente a concentração de substâncias para determinar o conteúdo de substâncias de acordo com a Lei de Lambert-Beer, medindo a absorção de luz sob comprimentos de onda específicos. Os analisadores de matéria orgânica espectrômica em linha geralmente usam o fator de absorção espectral de 254nm SAC254 para reagir ao conteúdo de matéria orgânica solúvel na água e podem ser convertidos em valores COD / BOD sob certas condições.
Espectroscopia de absorção de infravermelhos (IRAbsorption Spectroscopy): com foco na medição da absorção de vibrações de ligações químicas e saltos de nível de energia rotativa em moléculas, é uma das principais ferramentas para identificar grupos funcionais de compostos orgânicos e analisar a estrutura molecular.
Espectroscopia de absorção atómica (AAS): átomos baseados no estado básico gasoso têm propriedades de absorção seletiva de luz em comprimentos de onda específicos, com bom desempenho na análise de elementos metálicos em traça, com alta sensibilidade e alta seletividade.
Espectrometria de Emissão
Princípio: A matéria é excitada para um estado de alta energia (estado de excitação) depois de absorver energia (como luz, calor, eletricidade, energia química, etc.), e quando as partículas excitadas retornam ao estado de baixa energia ou estado básico, elas liberam energia na forma de luz, gerando picos de emissão de comprimentos de onda específicos.
Aplicação: Análise qualitativa e quantitativa, medindo o comprimento de onda e a intensidade do espectro de emissão de uma substância. Por exemplo, a espectrometria de emissão atômica (AES) é um método de análise que usa o espectro característico emitido por átomos quando retornam ao estado de excitação.
Outros métodos relacionados
Espectrometria de Raman: Quando a luz monocromática com frequência n0 é irradiada sobre uma matéria transparente, as moléculas da matéria se espalham. Se essa dispersão é uma troca de energia entre fótons e moléculas de matéria, isto é, não apenas a direção do movimento do fóton, mas também sua energia, é chamada de dispersão de Raman. Essa frequência de dispersão da luz (νm) é diferente da frequência da luz entrante, chamada de deslocamento de Raman. O tamanho do deslocamento de Raman está relacionado ao nível de energia da vibração e rotação da molécula, e o uso do deslocamento de Raman para estudar a estrutura da matéria é conhecido como espectrometria de Raman.
Espectroscopia de ressonância magnética nuclear (NMR): o núcleo atómico absorve uma frequência específica de radiação de radiofrequência (pertencente à banda de microondas / radiofrequências) no campo magnético, fornecendo suporte técnico essencial para a análise da estrutura molecular.