Для качественного анализа применяется большой арсенал методов. Как самые простые, основанные на химических реакциях, и позволяющие детектировать одно вещество, так и более сложные методы, включающие в себя разделение и идентификацию.
Для многокомпонентных составов среди методов вещественного анализа наиболее активно применяются газовая и жидкостная хроматография (в том числе ВЭЖХ — высокоэффективная жидкостная хроматография) с различными вариантами детектирования, ИК-спектрометрия.
ГХ-МС — газовая хроматография с месс-спектрометрическим детектированием. Этот метод основан на разделении веществ в газовой фазе при пропускании их через капилляр и детектировании веществ по массам осколков их молекул. Метод применяется для анализа газовых смесей, анализа летучих органических веществ (пробы воздуха) и некоторых нелетучих, но легкоиспаряемых веществ. Например, при анализе воздуха можно детектировать до 2000 различных присутствующих в нем соединений. Также можно определить состав органических смесей неизвестного происхождения.
Преимущества ГХ-МС:
- широкий спектр определяемых веществ
- достоверная идентификация вещества по его масс-спектру
- возможность анализировать газовые смеси
- возможность анализа многокомпонентных жидких смесей
Ограничения ГХ-МС:
- нельзя анализировать смеси, содержащие трудноиспаряемые вещества (минеральные масла, смолы, полимеры)
- нет возможности анализировать твердые образцы без растворения
- анализ водных растворов, содержащих органику требует предварительной экстракции
ВЭЖХ-МС — высокоэффективная жидкостная хроматография с масс-спектрометрическим детектированием. Метод, основанный на разделении веществ в жидком состоянии при пропускании через хроматографическую колонку, заполненную и последующем их детектировании. Этот метод хорошо подходит для анализа жидких органических смесей, и водных растворов, содержащих органику. Метод ВЭЖХ часто используется для анализа биологических растворов, вещественный состав которых нарушается при нагревании. Например, именно этим методом проводят анализ плазмы крови; им можно разделить смесь, содержащую молекулы белка чтобы затем определить структуры этих белков; можно проводить анализ многокомпонентных растительных экстрактов, содержащих сотни различных биологических веществ. При наличии соответствующих образцов сравнения методом ВЭЖХ можно идентифицировать различные сорта чая, определить состав биологически активной добавки и многое другое. ВЭЖХ активно применяется в медицинских исследованиях, криминалистике, анализе продуктов питания и экологической экспертизе.
Преимущества ВЭЖХ:
- возможность анализа водных растворов, содержащих органику
- широкий спектр определяемых веществ
- идентификация вещества по его масс-спектру
- возможность проводить анализ без испарения веществ (важно для биологических веществ)
- возможность определять трудноиспаряемые органические компоненты
Ограничения ВЭЖХ:
- нет возможности анализировать твердые образцы без растворения
- необходимость правильного подбора сорбента в зависимости от состава пробы
ИК-спректрометрия. Метод, основанный на возбуждении колебательных спектров молекул при помощи излучения в инфракрасной области и регистрации поглощения излучения исследуемым образцом. Инфракрасные спектры можно использовать для идентификации веществ по известным спектрам, а также для установления структуры неизвестного вещества. Поэтому ИК-спектрометрия активно применяется в современных разработках для исследования вновь получаемых соединений, различных полимерных материалов, сорбентов и др.
Преимущества ИК-спректрометрии:
- возможность исследовать неизвестные вновь синтезированные соединения
- возможность установить структуру молекулы вещества
- возможность определить класс соединения (для органических соединений: алифатические, алкены, ароматические и др. соединения)
- возможность исследовать образец без растворения (анализ твердых материалов)