儀器分析

固相微萃取

固相微萃取 (solid phase microextraction, SPME)
國立臺灣師範大學化學系學士班 俞姿宇

固相微萃取(SPME, 讀做”spee-mee”)是一種重要的樣品前處理方法,可以與多種分析儀器串聯使用2,像是在氣相層析儀 (gas chromatography, GC)、質譜等分析儀器的進樣。SPME 優於一般傳統的萃取方法就是不需要使用溶劑,成本低廉,萃取時間短、樣品需求量少,而且可應用在食品、環境分析,不論是否揮發的物質都能使用,靈敏度高,偵測極限可達 ppb。此方法由加拿大滑鐵盧大學 Pawliszyn 教授在 1989 年發表,將採樣、萃取、濃縮、進樣整合成單一步驟即可完成,萃取裝置很簡單,如圖一,外觀像一個針筒,但是在接觸樣品的前端是熔融矽纖維,纖維上塗覆 10 μm – 100 μm 的固定相,暴露在樣品中,等待分析物吸附上去。纖維若無損壞可重複使用。1

波長色散型X射線螢光光譜儀

波長色散型X射線螢光光譜儀 (Wavelength Dispersive X-ray Fluorescence, WDXRF)
國立臺灣師範大學化學系 俞姿宇

WDXRF 是利用 X 射線去誘發樣品產生元素特徵 X 射線,由其波長和能量大小來分析樣品中的元素組成,是一種非破壞性的技術,可分析金屬合金等材料。

主要部件

X 射線源、樣品室、分光晶體 (analyzing crystal)、準直器 (collimator)、偵測器、資料紀錄器。由於較弱的 X 射線很容易被空氣吸收,因此整個系統需要真空,樣品可以是固體或粉末,若樣品為液體,系統填充氦氣。

X射線光電子能譜儀

X射線光電子能譜儀 (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS)
國立臺灣師範大學化學系 俞姿宇

X 射線光電子能譜儀 (X-ray photoelectron spectroscopy, XPS) 又稱為化學分析電子能譜儀 (electron spectroscopy for chemical analysis, ESCA),由瑞典物理學家凱.西格巴恩 (Kai Siegbahn, 1918-2007) 發展的技術,並榮獲 1981 年諾貝爾物理學獎。2從 1960 年代末期開始普遍運用,研究固體材料表面的化學組成,確定各個元素的化學狀態,了解原子的鍵結狀態,靈敏度高,廣泛運用在科技上。

生物傳感器

生物傳感器(Biosensor)
國立臺灣師範大學化學系 黃仲楷

什麼是生物傳感器

簡單來說,生物傳感器 (biosensor) 就是一個結合了生物及物理、化學等要素,來偵測生物體內或體外環境化學物質的分析裝置。

主要可以分成三個部分,第一部分是敏感的生物識別元件,可以是生物或仿生材料,一般可以透過生物工程製造,生物傳感器也被稱為生物受體 (bioreceptor),常被設計成能與感興趣的特定分析物作用以產生能被換能器測量的變化。1

氣相層析

氣相層析 (Gas Chromatography)
國立臺灣師範大學化學系 黃仲楷

簡介

氣相層析 (gas chromatography, GC) 在有機化學中,是一種用於分離、純化易揮發、熱穩定性佳化合物的技術。1與其他層析法相同,都是藉由動相 (mobile phase) 和靜相 (stationary phase) 互相作用,使混合物所含成分在系統內有不同的流速,而達到分離的目的。

離子層析

離子層析 (Ion Chromatography)
國立臺灣師範大學化學系博士生 林欣慧

層析1方法分很多種,如傳統的氣相、液相層析2,或新發展、具有高度選擇性的親和層析3,而現在將要介紹的離子層析法4-6便是屬於親和層析的一種。

離子層析儀是用來分析水溶液中所存在的陰、陽離子,廣泛的應用在工業上產品品質檢測、水質檢測(如檢測水消毒的無機副產物:次氯酸根 $$\mathrm{ClO_2^-}$$、過氯酸根 $$\mathrm{ClO_3^-}$$、過溴酸根 $$\mathrm{BrO_3^-}$$ 等)。

親和層析

親和層析 (Affinity chromatography)
國立臺灣師範大學化學系研究生 陳培杰

一般的管柱層析(Column chromatography)可分為氣相層析(Gas chromatography)和液相層析(Liquid chromatography),如果要再細分,可分為氣液相層析、氣固相層析……等,還有幾種比較特別的層析方法,像是利用離子交換層析法或者利用是孔徑大小不同達到分離效果的層析,本篇要介紹的親和層析也是比較特殊類的層析。

質譜:離子化方法(三)

質譜:離子化方法(MS:Ionization methods)(三)
國立臺灣師範大學化學系研究生 陳筱鳳

連結:質譜:離子化方法(二)

7.基質輔助雷射脫附游離法 (Matrix-Assisted Laser Desorption Ionization, MALDI)
MALDI,主要是由先前所介紹的雷射脫附游離法 (LDI) 改良而來。

其觀念最早是由日本田中耕一 (Koichi Tanaka) 教授於 1987 年所提出,以鈷 (Co) 金屬粉末與甘油混合的兩相系統作為基質,並與樣品溶液均勻混合後,利用氮氣雷射來幫助分析物脫附游離,再進行質譜分析。

質譜:離子化方法(一)

質譜:離子化方法 (MS:Ionization methods)(一)
國立臺灣師範大學化學系研究生 陳筱鳳

質譜分析法 (Mass Spectrometry) 是將樣品轉變成高速運動的帶正電離子,在電場與磁場的作用下,依據離子的質量與電荷的比值(荷質比,m/z)不同進行分離。每個化合物呈現出的質譜圖皆不盡相同,因此,我們可說質譜圖具有類似身份鑑定之功能,以定性的方法幫助我們鑑別樣品分子,屬於一種物理方法。

紅外線光譜(二)

紅外線光譜(infrared spectroscopy) (二)
國立臺灣師範大學化學系碩士班 翁于婷

連結:紅外線光譜(一)

拿到一張紅外線光譜要如何分析判斷,確認化合物的結構是正確的呢?
第一步是分析峰位,就是吸收波鋒在光譜的位置,由橫軸振動頻率右到左逐漸變大,可劃分五個區域判讀,第一是4000~2500 cm-1,第二是2500~1800 cm-1,第三是1800~1600 cm-1,第四是1600~1400 cm-1,最後1400 cm-1以後我們稱為指紋區(fingerprint region),一般用來鑑定物質用。

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