四大名譜 || 檢測領(lǐng)域光譜、質(zhì)譜、色譜、波譜哪個(gè)最無敵？
在檢測領(lǐng)域，有四大名譜，分別為色譜、光譜、質(zhì)譜、波譜，四大名譜都有各自的優(yōu)缺點(diǎn)，為了能夠最大限度的發(fā)揮每種分析儀器的最大優(yōu)勢，可將兩種或三種儀器進(jìn)行聯(lián)用來分析樣品，聯(lián)用技術(shù)能夠克服儀器單獨(dú)使用時(shí)的缺陷。是未來分析儀器發(fā)展的趨勢所在。
四大名譜簡介
質(zhì)譜： 分析分子、原子、或原子團(tuán)的質(zhì)量的，可以推測物質(zhì)的組成，一般用于定性分析較多，也可定量。
色譜：是一種兼顧分離與定量分析的手段，可分辨樣品中的不同物質(zhì)。
光譜：定性分析，確定樣品中主要基團(tuán)，確定物質(zhì)類別。從紅外到X射線，都是光譜，其應(yīng)用范圍差別很大，是對分子或原子的光譜性質(zhì)進(jìn)行分析解析的。
波譜：通常指四大波譜，核磁共振（NMR）,物質(zhì)粒子的質(zhì)量譜-質(zhì)譜（MS）,振動光譜-紅外/拉曼(IR/Raman）,電子躍遷-紫外（UV）。
1、 光譜分析法
由于每種原子都要有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來鑒別物質(zhì)和確定它的化學(xué)組成，這種方法叫做光譜分析。
做光譜分析時(shí)，可以利用發(fā)射光譜，也可以利用吸收光譜，這種放大的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速。某種元素在物質(zhì)中含量達(dá)10-10克，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線，因而能夠檢查出來。
光譜分類：
按波長區(qū)域不同：分紅外光譜、可見光譜和紫外光譜；
按產(chǎn)生的本質(zhì)不同：分原子光譜、分子光譜；
按產(chǎn)生的方式不同：分發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜；
按光譜表觀形態(tài)不同：分線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜。
可用于：
通過測定某種吸收或發(fā)射光譜來確定該物質(zhì)的組成；
通過測量適當(dāng)波長的信號強(qiáng)度確定某種單獨(dú)存在或者其他物質(zhì)混合存在的一種物質(zhì)的含量；
通過測量某一種底物消失或者產(chǎn)物出現(xiàn)的量同時(shí)間的關(guān)系，失蹤反映過程。
鑒定分子式、結(jié)構(gòu)式的方法：
質(zhì)譜 – 離子峰、碎片峰，物質(zhì)大小測定；
紫外光譜 – 反應(yīng)分子中共軛體系狀況；
紅外光譜 – 光能團(tuán)鑒定、分子中環(huán)、雙鍵數(shù)目。
核磁共振 – 驗(yàn)證上述方法的正確性，提供分子二、三級結(jié)構(gòu)信息。
光譜法的優(yōu)缺點(diǎn)
（1）分析速度較快 原子發(fā)射光譜用于煉鋼爐前的分析，可在l～2分鐘內(nèi)，同時(shí)給出二十多種元素的分析結(jié)果。
（2）操作簡便 有些樣品不經(jīng)任何化學(xué)處理，即可直接進(jìn)行光譜分析，采用計(jì)算機(jī)技術(shù)，有時(shí)只需按一下鍵盤即可自動進(jìn)行分析、數(shù)據(jù)處理和打印出分析結(jié)果。在毒劑報(bào)警、大氣污染檢測等方面，采用分子光譜法遙測，不需采集樣品，在數(shù)秒鐘內(nèi)，便可發(fā)出警報(bào)或檢測出污染程度。
（3）不需純樣品 只需利用已知譜圖，即可進(jìn)行光譜定性分析。這是光譜分析一個(gè)十分突出的優(yōu)點(diǎn)。
（4）可同時(shí)測定多種元素或化合物 省去復(fù)雜的分離操作。
（5）選擇性好 可測定化學(xué)性質(zhì)相近的元素和化合物。如測定鈮、鉭、鋯、鉿和混合稀土氧化物，它們的譜線可分開而不受干擾，成為分析這些化合物的得力工具。
（6）靈敏度高 可利用光譜法進(jìn)行痕量分析。目前，相對靈敏度可達(dá)到千萬分之一至十億分之一，絕對靈敏度可達(dá)10-8g~10-9g。
（7）樣品損壞少 可用于古物以及刑事偵察等領(lǐng)域。
隨著新技術(shù)的采用（如應(yīng)用等離子體光源），定量分析的線性范圍變寬，使高低含量不同的元素可同時(shí)測定。還可以進(jìn)行微區(qū)分析。
局限性：光譜定量分析建立在相對比較的基礎(chǔ)上，必須有一套標(biāo)準(zhǔn)樣品作為基準(zhǔn)，而且要求標(biāo)準(zhǔn)樣品的組成和結(jié)構(gòu)狀態(tài)應(yīng)與被分析的樣品基本一致，這常常比較困難。
2、質(zhì)譜分析法
質(zhì)譜分析法是將不同質(zhì)量的離子按質(zhì)荷比（m/z）的大小順序收集和記錄下來，得到質(zhì)譜圖，用質(zhì)譜圖進(jìn)行定性、定量分析及結(jié)構(gòu)分析的方法。
質(zhì)譜分析法是物理分析法，早期主要用于相對原子質(zhì)量的測定和某些復(fù)雜化合物的鑒定和結(jié)構(gòu)分析。
隨著GC和HPLC等儀器和質(zhì)譜儀聯(lián)機(jī)成功及計(jì)算機(jī)的的飛速發(fā)展，使得質(zhì)譜法成為分析、鑒定復(fù)雜混合物的最有效工具。
質(zhì)譜儀種類非常多，工作原理和應(yīng)用范圍也有很大的不同。從應(yīng)用角度，質(zhì)譜儀可以分為下面幾類：
有機(jī)質(zhì)譜儀：
由于應(yīng)用特點(diǎn)不同又分為：
① 氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(GC-MS)
在這類儀器中，由于質(zhì)譜儀工作原理不同，又有氣相色譜-四極質(zhì)譜儀，氣相色譜 質(zhì)譜書籍-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，氣相色譜-離子阱質(zhì)譜儀等。
② 液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀(LC-MS)
同樣，有液相色譜-四器極質(zhì)譜儀，液相色譜-離子阱質(zhì)譜儀，液相色譜-飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，以及各種各樣的液相色譜-質(zhì)譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀。
③ 其他有機(jī)質(zhì)譜儀，主要有：
基質(zhì)輔助激光解吸飛行時(shí)間質(zhì)譜儀(MALDI-TOFMS)，傅里葉變換質(zhì)譜儀(FT-MS)
無機(jī)質(zhì)譜儀，包括：
① 火花源雙聚焦質(zhì)譜儀。
② 感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)。
③ 二次離子質(zhì)譜儀(SIMS) 但以上的分類并不十分嚴(yán)謹(jǐn)。因?yàn)橛行﹥x器帶有不同附件，具有不同功能。例如，一臺氣相色譜-雙聚焦質(zhì)譜儀，如果改用快原子轟擊電離源，就不再是氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，而稱為快原子轟擊質(zhì)譜儀(FAB MS)。另外，有的質(zhì)譜儀既可以和氣相色譜相連，又可以和液相色譜相連，因此也不好歸于某一類。在以上各類質(zhì)譜儀中，數(shù)量最多，用途最廣的是有機(jī)質(zhì)譜儀。
除上述分類外，還可以從質(zhì)譜儀所用的質(zhì)量分析器的不同，把質(zhì)譜儀分為雙聚焦質(zhì)譜儀，四極桿質(zhì)譜儀，飛行時(shí)間質(zhì)譜儀，離子阱質(zhì)譜儀，傅立葉變換質(zhì)譜儀等。
質(zhì)譜分析特點(diǎn)：
① 以對氣體、液體、固體等進(jìn)行分析，分析的范圍比較廣；
② 可以測定化合物的分子量，推測分子式、結(jié)構(gòu)式，用途廣；
③ 分析速度快，靈敏度高，樣品用量小，只需要1mg左右，有時(shí)只需幾個(gè)微克。
質(zhì)譜法按流動相種類的分類
色譜法
① 分離效率高
復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體。
② 敏度高
可以檢測出μg.g-1（10-6）級甚至ng.g-1（10-9）級的無質(zhì)量。
③ 析速度快
一般在幾分鐘或者幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)試樣的分析。
④ 應(yīng)用范圍廣
氣相色譜：沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無機(jī)式樣的分析。
液相色譜：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。
不足之處：被分離組分的定性較為困難。
4、波譜分析法
通常所說的四大名譜：紅外光譜，紫外與可見光譜、核磁共振和質(zhì)譜。
拉曼光譜、熒光光譜、旋光光譜和元二色光譜、順磁共振譜都是屬于波普法范疇。
紫外：四個(gè)吸收帶，產(chǎn)生、波長范圍、吸光系數(shù)
紅外：特征峰，吸收峰影響因素、不同化合物圖譜聯(lián)系與區(qū)別
核磁：N+1率，化學(xué)位移影響因素，各類化合物化學(xué)位移
質(zhì)譜：特征離子、重排、各化合物質(zhì)譜特點(diǎn)（如:有無分子離子峰等）
波譜分析的特點(diǎn)
① 樣品用量少、一般來說2-3mg即可；
② 除質(zhì)譜外，其他方法無樣品消耗，可回收在使用；
③ 省時(shí)、簡便；
④ 配合元素分析，可以準(zhǔn)確的確定化合物的結(jié)構(gòu)；
小結(jié)
四大名譜，各有優(yōu)劣，但聯(lián)合在一起，就無敵了，相互之間配合的默契，才能發(fā)揮最大的作用。
