在檢測(cè)領(lǐng)域，有四大名譜，分別為光譜、質(zhì)譜、色譜、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(shì)，可將兩種或三種儀器進(jìn)行聯(lián)用來(lái)分析樣品，這樣的聯(lián)用技術(shù)能夠克服儀器單獨(dú)使用時(shí)的缺陷，是未來(lái)分析儀器發(fā)展的趨勢(shì)所在。除此之外，四大名譜還有啥區(qū)別呢，一起來(lái)看看吧。

四大名譜簡(jiǎn)介：

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(duì)分子或原子的光譜性質(zhì)進(jìn)行分析解析的。

質(zhì)譜：分析分子、原子、或原子團(tuán)的質(zhì)量的，可以推測(cè)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)。

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(dòng)光譜-紅外/拉曼(IR/Raman),電子躍遷-紫外(UV)

由于每種原子都有自己的特征譜線，因此可以根據(jù)光譜來(lái)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，這種方法的優(yōu)點(diǎn)是非常靈敏而且迅速。某種元素在物質(zhì)中含量可達(dá)10-10g，就可以從光譜中發(fā)現(xiàn)它的特征譜線，因而能夠把它檢測(cè)出來(lái)。

1.光譜的分類

按波長(zhǎng)區(qū)域不同，可分為紅外光譜、可見(jiàn)光譜和紫外光譜;

按生產(chǎn)本質(zhì)不同，可分為原子光譜和分子光譜;

近生產(chǎn)方式不同，可分為發(fā)射光譜、吸收光譜和散射光譜;

按表現(xiàn)形態(tài)不同，可分為線光譜、帶光譜和連續(xù)光譜。

2.分光光譜技術(shù)應(yīng)用

通過(guò)測(cè)定某種物質(zhì)吸收或發(fā)射光譜來(lái)確定該物質(zhì)的組成;

通過(guò)測(cè)量適當(dāng)波長(zhǎng)的信號(hào)強(qiáng)度來(lái)確定某種單獨(dú)存在或其他物質(zhì)混合存在的一種物質(zhì)的含量;

通過(guò)測(cè)量某一種底物消失或產(chǎn)物出現(xiàn)的量同時(shí)間關(guān)系來(lái)跟蹤反應(yīng)過(guò)程。

3.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(jiǎn)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(pán)即可自動(dòng)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(cè)等方面，采用分子光譜法遙測(cè)，不需采集樣品，在數(shù)秒鐘內(nèi)，便可發(fā)出警報(bào)或檢測(cè)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(cè)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(cè)定化學(xué)性質(zhì)相近的元素和化合物。如測(cè)定鈮、鉭、鋯、鉿和混合稀土氧化物，它們的譜線可分開(kāi)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(duì)靈敏度可達(dá)到千萬(wàn)分之一至十億分之一，絕對(duì)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(cè)定。還可以進(jìn)行微區(qū)分析。

(8)局限性：光譜定量分析建立在相對(duì)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。

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(lái)，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(duì)原子質(zhì)量的測(cè)定和某些化合物的鑒定和結(jié)構(gòu)分析。隨著GC和HPLC等儀器和質(zhì)譜儀聯(lián)機(jī)成功以及計(jì)算機(jī)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。

1.質(zhì)譜分析法的分類

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：

a.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-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-四級(jí)桿質(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)

b.無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀

無(wú)機(jī)質(zhì)譜儀包括：花源雙聚焦質(zhì)譜儀、感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀(ICP-MS)和二次離子質(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(tái)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，四級(jí)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。

2.質(zhì)譜分析的特點(diǎn)

質(zhì)譜分析可以對(duì)氣體、液體、固體進(jìn)行分析，分析范圍較廣;可以測(cè)定化合物的分子量，推測(cè)分子式和結(jié)構(gòu)式，用途廣;另外還有分析速度快、靈敏度高、樣品用量少，只需1mg左右，有時(shí)只需幾個(gè)微克就可以了。

突出特點(diǎn)(與核磁、紅外、紫外相比)：質(zhì)譜法是唯一可以確定分子質(zhì)量的方法，靈敏度高，樣品用量少，通常只需微克級(jí)樣品，檢出限可達(dá)10-14g

質(zhì)譜儀各類很多，應(yīng)用范圍廣，可進(jìn)行同位素分析、化學(xué)分析、無(wú)機(jī)成分分析、有機(jī)結(jié)構(gòu)分析。

其被分析對(duì)象：氣體、液體、固體

1.色譜分析法分類

按流動(dòng)相各類的分類，可分為以下幾種：

2.色譜分析法的優(yōu)缺點(diǎn)

a.分離效率高：復(fù)雜混合物，有機(jī)同系物、異構(gòu)體、手性異構(gòu)體。

b.靈敏度高：可檢測(cè)μg/g(10-6)級(jí)甚至ng/g(10-9)級(jí)的物質(zhì)量。

c.分析速度快:一般在幾分鐘或幾十分鐘內(nèi)可以完成一個(gè)樣品的分析測(cè)試。

d.應(yīng)用范圍廣

氣相色譜：沸點(diǎn)低于400℃的各種有機(jī)或無(wú)機(jī)試樣的分析儀;

液相色譜：高沸點(diǎn)、熱不穩(wěn)定、生物試樣的分離分析。

e.不足之處：被分離組分的定性較為困難。

通常所說(shuō)的四大名譜有紅外光譜、紫外光譜與可見(jiàn)光譜、核磁共振和質(zhì)譜。其中拉曼光譜、熒光光譜、放光光譜和園二色光譜、順磁共振譜都是屬于波譜范疇。

紫外：四個(gè)吸收帶，產(chǎn)生、波長(zhǎng)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(wú)分子離子峰等)。

1.波譜分析的特點(diǎn)(它已成為有機(jī)結(jié)構(gòu)分析最常使用的有效手段)

(1)樣品用量少，一般來(lái)說(shuō)2~3mg即可(最低可少到<1mg);

(2)除質(zhì)譜外，其它方法無(wú)樣品消耗，可回收再使用;

(3)省時(shí)、簡(jiǎn)便;

(4)配合元素分析(或高分辨質(zhì)譜)，可以準(zhǔn)確地確定化合物的結(jié)構(gòu)。

1、現(xiàn)代有機(jī)分析的兩大支柱：

色譜分析法(有機(jī)成分分析)

優(yōu)點(diǎn)：具有高效的分離能力;

將復(fù)雜有機(jī)化合物分離成單一純組分，從而為波譜分析法提供純樣品。

波譜分析法(有機(jī)結(jié)構(gòu)分析)

優(yōu)點(diǎn)：快速(測(cè)定速度快)

準(zhǔn)確(譜圖解析的結(jié)果準(zhǔn)確，重復(fù)性好)

微量(樣品微量化)

2.四大名譜鑒定分子式、結(jié)構(gòu)的方法

紫外光譜：反應(yīng)分子中共軛體系狀況;

紅外光譜：官能團(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(jí)結(jié)構(gòu)信息。

質(zhì)譜：離子峰、碎片峰，物質(zhì)大小測(cè)定;

3.四種波譜分析的特定功能如下

1)UV 產(chǎn)生：分子中最外層價(jià)電子躍遷

用途：用來(lái)提供分子中共軛體系的信息

2)IR 產(chǎn)生：分子的振動(dòng)-轉(zhuǎn)動(dòng)能級(jí)間的躍遷

用途：用來(lái)確定特征官能團(tuán)，確定結(jié)構(gòu)

3)NMR 產(chǎn)生：原子核能級(jí)躍遷

a.1H-NMR?

化學(xué)位移→某質(zhì)子所處的化學(xué)環(huán)境

峰的數(shù)目→相鄰基團(tuán)的H數(shù)

積分面積→本身官能團(tuán)所含H數(shù)

b.13C-NMR 提供C骨架信息

4)0MS 產(chǎn)生：高速電子流轟擊有機(jī)化合物的氣態(tài)分子→m/e粒子→在外加磁場(chǎng)和電場(chǎng)的作用下→分離出不同m/e粒子→MS圖(碎片粒子)

用途：結(jié)合分子斷裂過(guò)程的機(jī)理→拼湊化合物分子結(jié)構(gòu)，確定分子量。

總之，四大名譜，各有優(yōu)劣，但聯(lián)合在一起，就無(wú)敵了，相互之間配合的默契，才能發(fā)揮最大的作用。