¿Qué es el análisis instrumental?

(1) Cromatografía de gases. La cromatografía de gases es un método de separación eficaz creado por Martin et al. en 1952 basándose en sus investigaciones sobre cromatografía de distribución líquido-líquido. Puede analizar y separar mezclas complejas de múltiples componentes. La cromatografía de gases se puede dividir en cromatografía gas-sólido (GSC) y cromatografía gas-líquido (GLC). El primero utiliza sólidos porosos como fase estacionaria y los objetos de separación son principalmente gases permanentes y compuestos de bajo punto de ebullición; la fase estacionaria del segundo está recubierta con materia orgánica de alto punto de ebullición sobre un soporte inerte. Dado que existe una variedad de fijadores para elegir, tienen buena selectividad y se utilizan ampliamente.

En los últimos años, la cromatografía de gases capilar, que tiene las características de alta eficiencia de columna, gran capacidad de separación y alta sensibilidad, ha logrado grandes avances, en particular, la mejora continua de las columnas capilares y los sistemas de muestreo. hizo que la cromatografía de gases capilar fuera más popular. La aplicación está más extendida. Aunque el efecto de purificación del pretratamiento de la muestra es cada vez mejor, la interferencia en la muestra es inevitable. Por lo tanto, la cromatografía de gases moderna utiliza generalmente detectores selectivos. El detector ideal, por supuesto, sólo responde al pesticida "objetivo" y no reacciona a otras sustancias. Casi todos los pesticidas contienen heteroátomos; a menudo, una molécula contiene varios heteroátomos. Los heteroátomos comunes incluyen O, P, S, N, Cl, Br y F, etc. Por lo tanto, se deben utilizar diferentes detectores para diferentes tipos de pesticidas. Los detectores de captura de electrones (ECD), los detectores de nitrógeno y fósforo (NPD) y los detectores fotométricos de llama (FPD) siguen siendo detectores de uso común. Durante más de 30 años, el ECD ha sido un detector comúnmente utilizado para el análisis de residuos de pesticidas, especialmente el análisis de residuos de pesticidas organoclorados. Sin embargo, debido a su respuesta a otros compuestos aceptores de electrones, como los compuestos que contienen N y moléculas de anillos aromáticos, su selectividad no es muy buena. Al analizar algunas muestras con matrices complejas y de difícil purificación, el efecto no es bueno. La cromatografía bidimensional que utiliza tecnología de conmutación de núcleo y retrolavado puede resolver bien los problemas anteriores. NPD es un detector comúnmente utilizado para la detección de pesticidas organofosforados y carbamatos porque tiene buena selectividad para nitrógeno y fósforo. El detector de emisiones atómicas (DEA) se utiliza para la determinación selectiva de flúor, cloro, bromo, yodo, fósforo y azufre. Detectores de nitrógeno y otros elementos. Desde su aplicación en el análisis de residuos de pesticidas en 1989, el DEA también se ha utilizado para la determinación de residuos de pesticidas carbamatos, piretroides, organofosforados y organoclorados.

(2) Cromatografía líquida de alta resolución. La cromatografía líquida de alta resolución es una nueva tecnología de separación y análisis desarrollada desde finales de los años 1960 hasta principios de los 1970. Gracias a la mejora y el desarrollo continuos, se ha convertido en un medio importante de separación y análisis químicos y se utiliza ampliamente. Sobre la base de la cromatografía líquida clásica, se introduce la teoría de la cromatografía de gases y técnicamente se utilizan una bomba de alta presión, una fase estacionaria de alta eficiencia y un detector de alta sensibilidad, que tiene las características de rapidez, eficiencia, alta sensibilidad y funcionamiento automatizado. El ámbito de aplicación de la cromatografía líquida de alta resolución: sustancias orgánicas con altos puntos de ebullición, inestabilidad térmica, gran peso molecular y diferentes polaridades, sustancias biológicamente activas y polímeros naturales, que involucran petroquímica, alimentos, medicina, bioquímica y medio ambiente; y otros campos. El 80% de los compuestos se pueden analizar mediante HPLC. La HPLC se utiliza a menudo para analizar residuos de pesticidas con altos puntos de ebullición (como los herbicidas bipiridilo) e inestabilidad térmica (como la bencilurea y el N-metilcarbamato). El análisis HPLC de residuos de pesticidas generalmente usa columnas empaquetadas C18 o C8, usando solventes orgánicos solubles en agua como metanol y acetonitrilo como fase móvil, y usa absorción ultravioleta, detectores de matriz de diodos, detectores de fluorescencia o espectrometría de masas para análisis cualitativos y cuantitativos de pesticidas. residuos.

(3) Tecnología de cromatografía de gases-espectrometría de masas. La espectrometría de masas es un método analítico que mide la relación masa-carga de iones en una muestra. Primero se ioniza la muestra a analizar y luego los iones se separan según la relación masa-carga (m/z) de acuerdo con los diferentes comportamientos de movimiento de los diferentes iones en el campo eléctrico o campo magnético a través del espectro de masas. e información relacionada de la muestra, se puede obtener el resultado de la determinación cualitativa y cuantitativa de la muestra.

Han pasado casi 90 años desde que Thomson construyó el primer espectrómetro de masas. Los primeros espectrómetros de masas se utilizaron principalmente para la determinación de isótopos y el análisis de elementos inorgánicos y, después de la década de 1940, se utilizaron para el análisis de materia orgánica. En la década de 1960, la aparición de la cromatografía de gases-espectrometría de masas amplió enormemente los campos de aplicación de los espectrómetros de masas y comenzó a convertirse en un instrumento importante para el análisis de la materia orgánica. La aplicación de las computadoras ha provocado enormes cambios en la espectrometría de masas, haciendo que su tecnología sea más madura y más fácil de usar.

Después de la década de 1980, surgieron algunas nuevas tecnologías de espectrometría de masas, como fuentes de ionización por bombardeo atómico rápido, fuentes de ionización por desorción láser asistidas por matriz, fuentes de ionización por electropulverización, fuentes de ionización química a presión atmosférica y espectrómetros de masas con cromatografía líquida relativamente maduros, plasma acoplado inductivamente. espectrómetro de masas, espectrómetro de masas por transformada de Fourier, etc. Estas nuevas técnicas de ionización y nuevos espectrómetros de masas han logrado grandes avances en el análisis de espectrometría de masas. En la actualidad, la espectrometría de masas se ha utilizado ampliamente en química, industria química, materiales, medio ambiente, geología, energía, medicina, investigación criminal, ciencias biológicas, medicina deportiva y otros campos.

①Cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS): La cromatografía de gases-espectrometría de masas (GC-MS) se utiliza para detectar o-fenilfenol, difenilamina y acetilideno. El residuo se extrajo con acetonitrilo y se transfirió a acetona. Los límites de detección de o-fenilfenol, difenilamina y acetilideno son 10, 8 y 15 μg/kg respectivamente, con altas tasas de recuperación. Se informa que la cromatografía de gases-espectrometría de masas de captura de iones (GC-ITMS) se puede utilizar para detectar contaminantes como organoclorados, organofosforados y carbamatos. Después de extraer la muestra con acetonitrilo-agua, disolverla con éter de petróleo-éter dietílico, se analizó directamente en cromatografía de gases-ITMS y el espectrómetro de masas se ejecutó en modo EI. Cuando el contenido de pesticida en la muestra es de 20 ~ 1000μ g/kg, la tasa de recuperación generalmente es superior al 80%. El límite de detección de la mayoría de los pesticidas es de 1 ~ 10μ g/kg. Este método se puede utilizar para la detección de trazas de pesticidas y es adecuado para estudiar el comportamiento de fuentes de contaminación en el medio ambiente. La cromatografía de gases-espectrometría de masas de ionización química (GC-CIMS) se puede utilizar para analizar los residuos de una variedad de pesticidas, como acefato, clorfeniramina, diclorvos, captan, dipirimidina, clorotalonil, enflurano y alaclor isopropílico.

② Cromatografía líquida-espectrometría de masas (HPLC-MS): GC-MS puede detectar la mayoría de los pesticidas, pero no es adecuado para pesticidas altamente polares o térmicamente inestables (y sus metabolitos) (si no Yudan, Ligurone , etc.) pueden detectarse mediante cromatografía líquida de alta resolución-espectrometría de masas (HPLC-MS). Según las estadísticas, las sustancias que pueden analizarse mediante cromatografía líquida representan más del 80% de los compuestos conocidos en el mundo. Las tecnologías de intrainyección y de interfaz de flujo de partículas pueden conectar la cromatografía líquida y la espectrometría de masas y se han utilizado con éxito para analizar algunos compuestos térmicamente inestables y de alto peso molecular que son difíciles de analizar mediante cromatografía de gases. La tecnología de cromatografía líquida de alto rendimiento-espectrometría de masas tiene las ventajas de una alta sensibilidad de detección, buena selectividad, análisis cualitativo y cuantitativo simultáneo y resultados confiables. Se ha mejorado una nueva interfaz de electropulverización de electroforesis capilar para que sea adecuada para la espectrometría de masas en fase líquida, lo que mejorará en gran medida la sensibilidad analítica. Además, la cooperación de la cromatografía líquida capilar y el detector de captura de iones mejorará en gran medida la sensibilidad de la cromatografía líquida. Aunque LC-MS tiene altos requisitos en cuanto a tecnología e instrumentos analíticos, es una tecnología analítica eficiente y confiable con un gran valor de aplicación. Generalmente, la tasa de recuperación de GC-MS al nivel de 0,5 mg/kg es del 70 % al 123 %, y el coeficiente de variación promedio es inferior al 13 %.