Analisi strumentale è l'uso di macchine sofisticate per testare campioni chimici. In genere, gli strumenti utilizzati sono automatizzati e sono collegati a sistemi computerizzati avanzati per l'acquisizione e l'interpretazione dei dati dallo strumento. I test effettuati con questi strumenti normalmente ha due scopi: per trovare l'identità o la composizione di una sostanza sconosciuta, o per trovare la concentrazione dei componenti chimici di una sostanza. Ci sono sei principali metodi di analisi strumentale in uso oggi.
HPLC
Cromatografia liquida ad alta prestazione (HPLC) è un metodo in cui un campione è disciolto in un solvente e poi iniettato in un flusso di solvente viene pompato attraverso lo strumento. Questo flusso passa attraverso l'interno di un tubo (o "colonna") che è dotato di un solido poroso. Il solido è in genere un gel di silice trattati per modificare la chimica delle superfici. La relativa affinità di ogni sostanza chimica nel campione per il gel di silice rispetto al solvente determinerà quanto tempo ci vuole che chimici per viaggiare attraverso la colonna. Un rivelatore all'uscita colonna produce un segnale sulla base della concentrazione di ogni sostanza chimica. Comuni rivelatori sono basati sui cambiamenti nell'indice di rifrazione e assorbimento ultravioletto.
GC
In gas cromatografia (GC), il campione viene diluito in solvente, quindi iniettato in una camera riscaldata dove si vaporizza. Questo vapore è spazzato attraverso una colonna vuota di un flusso costante di gas inerte come l'elio. Le pareti interne di questa colonna sono rivestite con varie sostanze (a seconda del tipo di colonna) a cui i prodotti chimici nel campione avranno un'affinità. Come con HPLC, diverse sostanze chimiche avrà diverse quantità di tempo per uscire la colonna. Un rivelatore all'estremità della colonna produce un segnale come uscite di ogni componente chimico. Tipi di rivelatore standard includono la conducibilità termica, ionizzazione di fiamma e cattura elettronica.
Spettroscopia infrarossa
Spettroscopia infrarossa (IR) brilla una lunghezze d'onda gamma di IR attraverso un campione, o disciolti in un solvente o diffondere sottilmente su un supporto adeguato. Un rivelatore monitora l'assorbimento da parte del campione del segnale entrante luce ad ogni lunghezza d'onda discreta. Le lunghezze d'onda particolare che assorbe un campione forniscono un' "impronta digitale" che può essere utilizzata per identificare le incognite. La quantità di capacità di assorbimento è utilizzabile anche per determinare le concentrazioni di sostanze chimiche nel campione.
Spettroscopia UV
Nella spettroscopia UV, un campione è sciolto in un solvente e una particolare lunghezza d'onda della luce ultravioletta (UV) è splendeva attraverso di essa. Alcune sostanze chimiche in un campione in grado di assorbire luce UV, a seconda della loro struttura molecolare. Un rivelatore sul lato opposto determina la quantità della luce è stata assorbita dal campione. Una semplice equazione, nota come legge di Beer permette il calcolo della concentrazione di UV assorbente chimico nel campione.
NMR
Uno strumento di risonanza magnetica nucleare (NMR) detiene un campione in un campo magnetico durante l'applicazione di impulsi di frequenza radio. Un corrispondente segnale radio prodotto dalla variazione di nuclei di idrogeno nel campione viene catturato per ottenere informazioni sulla struttura molecolare del campione. L'identità di uno sconosciuto può essere determinata da questo processo.
Spettrometria di massa
In spettrometria di massa, un campione è introdotto come un gas o spray da un altro strumento, come un GC o HPLC. Le molecole del campione sono disegnate in uno spazio vuoto e poi bombardate da un fascio di elettroni che si rompe in frammenti ionici. Questi frammenti sono separati da vari metodi (ad esempio di applicazione di un campo magnetico) secondo la loro carica al rapporto tra la massa e la quantità relativa di ogni frammento viene trovata da un rivelatore. Il modello risultante della massa dei frammenti complottato contro loro quantità utilizzabile per dedurre la struttura molecolare e così l'identità, di uno sconosciuto.