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EdrawMindMapa mental de los puntos de conocimiento del análisis de instrumentos.
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Mapa mental de los puntos de conocimiento del análisis de instrumentos.
Este es un mapa mental sobre los puntos de conocimiento del análisis instrumental. Los estudiantes de ingeniería química y química deben responder las preguntas de reexamen del examen de ingreso de posgrado, incluido el análisis cromatográfico, la espectroscopia infrarroja, la espectrometría de absorción ultravioleta y visible externa, etc.
Editado a las 2023-11-14 11:20:45,Mapa mental de los puntos de conocimiento del análisis de instrumentos.
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- Resumen
Puntos de conocimiento del análisis de instrumentos.
Espectrometría de absorción UV-visible
Absorción de grupos conjugados en la región ultravioleta cercana.
Definición: Método que utiliza moléculas de ciertas sustancias para absorber radiación en la región espectral de 200 a 800 nanómetros para análisis y medición.
Para el espectro, cuando la longitud de onda está entre 400 y 800 nm, es la región de luz visible (principalmente sustancias coloreadas), y la parte entre 10 y 400 nm es la banda de luz ultravioleta. Cuanto menor es la longitud de onda, mayor es la energía. La longitud de onda es inferior a 10 nanómetros, es la región de rayos X, rayos gamma, 10-200 nm es la región ultravioleta lejana y la región ultravioleta cercana es 200-400 nm, que es el principal objeto de investigación (la región donde se encuentran la mayoría de las moléculas orgánicas conjugadas). Están localizados).
Principio: Los electrones de valencia (electrones xigema (enlace simple), electrones π (enlace doble), electrones n (electrones de par solitario)) en moléculas de compuestos orgánicos pasan de órbitas de menor energía a orbitales antienlazantes de mayor energía, produciendo así una curva de absorción.
En términos generales, orbitales antienlazantes (estrellas xigema) > orbitales no enlazantes (orbitales n) > orbitales enlazantes (xigema, orbitales π)
Para la transición de estrellas xigema a xigema se requiere excitación con luz ultravioleta lejana (las sustancias involucradas son alcanos saturados)
La excitación con luz ultravioleta lejana (alrededor de 200 nm) también es necesaria para las transiciones de estrellas n-xigema (que involucran derivados de hidrocarburos saturados que contienen electrones no enlazantes, como alcoholes y éteres).
La transición de estrellas n-π requiere la región ultravioleta-visible, la energía de transición es relativamente baja y es una banda de absorción débil.
Para la transición de la estrella π-π, se requiere excitar el extremo casi violeta y la región casi ultravioleta de la región ultravioleta lejana, lo cual es una fuerte absorción. Cuanto mayor sea el grado de conjugación, mayor será la longitud de onda.
Curva de absorción:
Longitud de onda máxima de absorción: la longitud de onda correspondiente al valor máximo de absorbancia en la curva de absorción.
Clasificación de bandas universales (transiciones de estrellas π-π y estrellas n-π)
La banda R (transición de estrellas n-π) es débil
La banda K (transición de estrella π-π) es causada por el sistema conjugado; el pico de absorción es muy fuerte si el grado de conjugación aumenta, la longitud de onda de absorción máxima se desplazará al rojo y la intensidad de absorción aumentará;
Banda B (transición en estrella π-π de dobles enlaces conjugados de anillo cerrado) como los hidrocarburos aromáticos
Intensidad de absorción de la banda E (transición en estrella π-π de tres dobles enlaces en el anillo de benceno): banda E1 > banda E2 cuando el anillo de benceno está conectado al auxocromóforo, la longitud de onda de absorción máxima se desplazará al rojo.
Cromóforo: grupo que genera la señal de absorción principal en un rango de longitud de onda específico; cromóforo auxiliar: un grupo que ayuda en el desarrollo del color y desempeña una función de donación de electrones; el cromóforo auxiliar aumentará la longitud de onda de absorción máxima del cromóforo.
Desplazamiento al rojo: la longitud de onda se moverá a la región roja, es decir, la longitud de onda aumentará; el uso de pares de electrones solitarios puede producir un desplazamiento al rojo. Desplazamiento al azul: la longitud de onda disminuye.
Factores que afectan el espectro UV-visible.
La influencia del efecto de conjugación.
A medida que aumenta el sistema conjugado de electrones π, la longitud de onda de absorción máxima se desplaza al rojo y la intensidad de absorción aumenta.
A medida que aumenta el impedimento estérico y se destruye el sistema conjugado, la longitud de onda de absorción máxima se desplaza hacia el azul y la intensidad de absorción disminuye.
Efecto de los sustituyentes
El grado de sustitución de auxocromóforos y la transición de estrellas π-π aumentan, y aumenta la longitud de onda de absorción máxima.
Efecto de los disolventes
A medida que aumenta la polaridad del disolvente, la transición de estrellas π-π aumenta y la transición de estrellas n-π disminuye.
Utilice disolventes no polares tanto como sea posible; al comparar los espectros de sustancias desconocidas y conocidas, los disolventes deben ser los mismos sin absorción o con una absorción pequeña dentro del rango de medición.
Efecto del valor del pH
Si el pico de absorción de un compuesto cambia a rojo después de agregar una base, significa que el compuesto es ácido.
Si el pico de absorción de un compuesto cambia a azul después de agregar ácido, significa que el compuesto es básico.
Componentes del espectrofotómetro UV-visible
fuente de luz
Monocromador: emite luz ultravioleta.
Celda de muestra
Detector
Equipo de procesamiento de datos
Espectroscopia infrarroja
El objeto de investigación es el grupo funcional, que es la frecuencia fundamental de vibración.
Las vibraciones estudiadas se dividen en vibración de estiramiento y vibración portátil. El área donde ocurre la vibración de estiramiento es más alta que el área donde ocurre la vibración armónica variable.
Descripción general: cuando una molécula se expone a radiación de luz en una banda específica, su nivel de energía vibratoria cambia. Esta parte produce un espectro de absorción infrarroja. Para el espectro de absorción infrarroja, también se pueden inferir diferentes grupos funcionales. A través de diferentes picos característicos, y luego combinados con la fórmula molecular, se puede obtener la estructura molecular.
Las principales bandas de ondas son: región del infrarrojo medio, 2,5-50 μm, 400-4000 cm-1 (número de onda)
El espectro infrarrojo se divide en área de huellas dactilares y área de grupo funcional.
Generar condiciones
La energía dada por la radiación luminosa debe ser igual a la energía de su transición.
La magnitud o dirección del momento dipolar de la vibración molecular debe cambiar hasta cierto punto.
Las moléculas simétricas no tienen cambios en el momento dipolar, por lo que la radiación no causará resonancia y no habrá actividad infrarroja.
Factores que afectan los cambios de posición máxima
efecto electronico
Efecto de conjugación: el efecto de conjugación π-π mueve el pico de absorción del doble enlace a la dirección de baja frecuencia (corrimiento al rojo)
Efecto de inducción: los grupos aceptores de electrones mueven el pico de absorción hacia la alta frecuencia (desplazamiento al azul)
Efecto estérico (obstáculo estérico)
compuestos cíclicos
Para los dobles enlaces fuera del anillo, el número de onda aumenta debido al aumento de la tensión del anillo.
Dobles enlaces en el anillo, la tensión del anillo aumenta, el número de onda disminuye
El efecto de los enlaces de hidrógeno reduce el número de ondas.
Frecuencias de grupos características de varios compuestos.
alcanos
Los grupos metilo aparecen en 2960 y 1380. La posición 2960 (vibración de estiramiento) es fácil de apilar, por lo que es más obvio ver 1380 (vibración armónica cambiante).
alquenos
alquinos
Hidrocarbonos aromáticos
Observe principalmente la vibración del esqueleto del anillo de benceno.
compuestos carbonílicos
Cetonas (confirmación de exclusión)
aldehído
Jiepu
Primero calcule el grado de insaturación (2C 2-H) según la fórmula molecular
Especular anillo de benceno, grupo carbonilo (vibración de Fermi)
análisis de espectro
teoría cromatográfica
cromatografía
concepto
Fase estacionaria: La fase estacionaria llena de un tubo de vidrio o de acero inoxidable se llama fase estacionaria.
Fase móvil: Una fase (generalmente gaseosa o líquida) que se mueve de arriba hacia abajo se llama fase móvil.
Columna de cromatografía: El tubo que contiene la fase estacionaria se llama columna de cromatografía.
Cromatografía: tecnología que utiliza diferentes sustancias para tener diferentes coeficientes de adsorción o coeficientes de distribución en dos fases. Cuando las dos fases se adsorben, desorben o distribuyen repetidamente, cada componente de la mezcla se separa.
Paso 1: Cuando la fase móvil (gas, líquido o fluido supercrítico) que contiene la muestra de mezcla pasa por la fase estacionaria, interactuará con la fase estacionaria.
Paso 2: Debido a las diferencias en las propiedades de cada componente, el tipo y la fuerza de interacción con la fase estacionaria también son diferentes (diferencias de polaridad)
Paso 3: Bajo la acción de la misma fuerza motriz, diferentes componentes tienen diferentes tiempos de residencia en la fase estacionaria y, por lo tanto, salen de la fase estacionaria en diferentes órdenes.
Paso 4: Cada sustancia componente se puede analizar cualitativa y cuantitativamente respectivamente.
Clasificación
Según el estado de la fase móvil
cromatografía de gases
Según el estado de fase estacionaria
Cromatografía gas-sólido
cromatografía de adsorción
cromatografía gas-líquido
Cromatograma de partición
cromatografía líquida
Según el estado de fase estacionaria
cromatografía líquido-sólido
cromatografía de adsorción
cromatografía líquido-líquido
Cromatograma de partición
Formulario de uso según fase estacionaria.
R
cromatografía en papel
cariño
por mecanismo de separación
cromatografía de adsorción
Cromatograma de partición
Cromatografía de intercambio de iones
cromatografía de exclusión
Características
1. Alta eficiencia de separación (mezclas complejas, homólogos orgánicos, isómeros, isómeros quirales)
2. Alta sensibilidad
3. Alta selectividad (poca interferencia de otras sustancias en la muestra)
4. Velocidad de análisis rápida
5. Amplia gama de aplicaciones
6. Funciona bien con otros instrumentos.
Principios de cromatografía
Curva cromatográfica
Valor reservado
Un valor de retención relativo (factor de selección) superior a 1 es un requisito previo para la separación cromatográfica
Valor reservado expresado en tiempo
Tiempo de retención tR: El tiempo requerido para alcanzar el valor máximo de concentración en un componente desde la inyección hasta la columna.
Tiempo muerto tM: Tiempo de retención de los gases que no interactúan con la fase estacionaria (como la fase móvil o el gas).
Ajustar tiempo de retención tR': = tiempo de retención - tiempo muerto
Valor reservado expresado en volumen
Volumen de retención: VR=tR*F0
Volumen muerto: VM=tM*F0
Ajustar el volumen de retención: volumen de retención - volumen muerto
Coeficiente de distribución K
A una determinada temperatura, la relación de concentración cuando la distribución de componentes entre la fase estacionaria y la fase móvil alcanza el equilibrio. K=concentración del componente en la fase estacionaria/concentración del componente en la fase móvil.
K sólo está relacionado con la fase estacionaria y las propiedades de la sustancia separada. La diferencia en el valor K es un requisito previo para la separación. Cuanto mayor es la diferencia, mayor es la posibilidad de separación. El componente con el valor K mayor alcanza su punto máximo más tarde.
K值越大，组分在固定相中的浓度越高，就越不容易出来，出峰的时间也就越晚。
factor de capacidad
La relación en peso de los componentes en la fase estacionaria y la fase móvil después de que las dos fases alcanzan el equilibrio a una determinada temperatura y presión.
en comparación con
La relación de los volúmenes de fase estacionaria y fase móvil en una columna cromatográfica.
teoría de la bandeja
Concepto: comparar el proceso de separación cromatográfica con el proceso de destilación y dividir el proceso de separación cromatográfica continua en múltiples repeticiones del proceso de equilibrio.
Teoría de la velocidad - ecuación de Van Diemter - la relación entre la altura teórica de la placa y la velocidad lineal del gas portador: H=A B/u C*u
H: altura teórica de la placa; u: velocidad lineal del gas portador A: Coeficiente de difusión de corrientes parásitas; B: Coeficiente de difusión molecular C: Coeficiente de resistencia a la transferencia de masa;
Caudal del gas portador y eficiencia de la columna
Cuando el caudal del gas portador es alto, el término de resistencia a la transferencia de masa tiene un gran impacto y la eficiencia de la columna se vuelve baja.
Cuando el caudal del gas portador es bajo, el término de difusión molecular tiene un gran impacto y la eficiencia de la columna se vuelve baja.
1. La eficiencia de la columna se puede mejorar seleccionando la intensidad de la fase estacionaria, el tipo de gas portador, el espesor de la película líquida y el caudal del gas portador adecuados. 2. Varios factores se restringen entre sí. Por ejemplo, a medida que aumenta el caudal del gas portador, la influencia del término de difusión molecular disminuye, lo que aumenta la eficiencia de la columna. Sin embargo, al mismo tiempo, aumenta la influencia del término de resistencia a la transferencia de masa. , lo que a su vez disminuye la eficiencia de la columna; a medida que aumenta la temperatura de la columna, es beneficioso para la transferencia de masa, pero también intensifica la influencia de la difusión molecular. Sólo seleccionando las mejores condiciones se puede maximizar la eficiencia de la columna.
Cromatografía de gases (GC)
Cromatógrafo de gas
estructura
Estructura: Cilindro de gas portador --> Entrada --> Columna cromatográfica --> Detector --> Procesamiento de datos
1. Sistema de gas portador Sistema de ruta de gas: obtenga gas portador puro con un caudal estable. Incluyendo manómetros, caudalímetros y dispositivos de gasificación. Gas portador: químicamente inerte y no reacciona con sustancias relacionadas. Además de considerar el impacto del gas portador en la eficiencia de la columna, también debe coincidir con el detector utilizado para el objeto de análisis. Gases portadores de uso común: hidrógeno, nitrógeno, helio;
2. Dispositivo de muestreo Inyector: Microjeringa
3. Columna cromatográfica (el componente central del cromatógrafo) Material de la columna: tubo de acero inoxidable, tubo de vidrio, etc. Embalaje de la columna: cromatografía gas-sólido: adsorbente sólido Cromatografía gas-líquido: solución portadora estacionaria
4. Aumento de temperatura programado por el sistema de control de temperatura Durante un ciclo de análisis, la columna de temperatura cambia continuamente según un programa determinado.
Clasificación
1. Detector de conductividad térmica (TCD)
detector de concentración
Detector universal
No muy sensible
2. Detector de ionización de llama de hidrógeno (FID)
La materia orgánica se ioniza en la llama de hidrógeno y forma un flujo de iones entre el colector y el polarizador para su detección.
detector de calidad
Muy alta sensibilidad
Muy sensible al contenido de hidrógeno.
3. Detector de captura de electrones (ECD)
Detecta principalmente átomos que contienen electronegatividad.
Muy sensible a los halógenos
4. Detector fotométrico de llama (FPD)
Detector selectivo de paratión
Elección de las condiciones de separación.
Selección del tipo de gas portador
Efecto del gas portador sobre la eficiencia de la columna y los requisitos del detector
Cuando el caudal del gas portador es pequeño, el término de difusión molecular es el principal elemento de control, por lo que se debe aumentar la masa molar del gas portador para inhibir la difusión longitudinal de la muestra cuando el caudal del gas portador es grande; El término de resistencia a la transferencia es el principal elemento de control y la masa molar del gas portador debe reducirse para reducir la resistencia a la transferencia de masa.
Selección del caudal del gas portador
Según la ecuación de tasa de van Diemter
Selección de temperatura de la columna
A medida que aumenta la temperatura de la columna, aumenta la volatilidad de los componentes medidos, el tiempo de retención se acorta, los picos cromatográficos se vuelven más estrechos, la resolución disminuye y los picos de componentes bajos tienden a superponerse.
A medida que disminuye la temperatura de la columna, aumenta la resolución y aumenta el tiempo de análisis. Para sustancias que son difíciles de separar, bajar la temperatura de la columna puede mejorar la separación hasta cierto punto.
Para sustancias con componentes complejos y amplios rangos de ebullición, se debe seleccionar un aumento de temperatura programado.
Fase estacionaria de cromatografía gas-sólido.
Cromatografía de adsorción: proceso de detección de sustancias que compiten con la fase móvil por los sitios de adsorción en la fase sólida.
tipo
Carbón activado: no polar, fuerte adsorción de gases no polares.
Alúmina activada: tiene mayor polaridad y es adecuada para la separación de oxígeno, nitrógeno, etc. a temperatura ambiente.
Gel de sílice: Similar a la alúmina activada.
Tamiz molecular: aluminosilicato (zeolita) de metales alcalinos y alcalinotérreos. Es poroso y puede separar gases raros.
Fase estacionaria de cromatografía gas-líquido.
Cromatografía de distribución: analice y separe sustancias con diferentes coeficientes de distribución en la fase móvil y la solución estacionaria; cuanto mayor sea el coeficiente de distribución, más preferirá la sustancia permanecer en la fase estacionaria y más lenta será la elución del pico.
Fase estacionaria: Solución estacionaria Soporte: La superficie de pequeñas partículas está recubierta con una capa de solución estacionaria.
Características del fijador: Puede no ser líquido a temperatura ambiente, pero debe estar en estado líquido a la temperatura de funcionamiento.
Alto punto de ebullición, compuestos orgánicos difíciles de volatilizar.
Tener capacidad de disolución adecuada para la muestra.
Altamente selectivo.
Buena estabilidad química.
El principio de semejanza se disuelve.
Partidario: Partículas sólidas porosas químicamente inertes con una gran superficie específica.
Cromatografía líquida de alta resolución (HPLC)
Comparado
Cromatografía de gases: La fase móvil es un gas inerte; los objetos de análisis son gases y compuestos con puntos de ebullición más bajos;
Cromatografía líquida: la fase móvil son líquidos de diferentes polaridades; los objetos de análisis son productos naturales inestables, macromoléculas biológicas y compuestos poliméricos de alto punto de ebullición; la temperatura es generalmente temperatura ambiente;
Según el mecanismo de separación
Cromatograma de partición
Principio de separación: diferentes componentes tienen diferentes coeficientes de distribución entre las dos fases (fase móvil y fase estacionaria).
HPLC directa: Sistema de HPLC compuesto por fase estacionaria polar y fase móvil no polar. (La cromatografía de adsorción también es un tipo de HPLC directa)
HPLC inversa: sistema de cromatografía líquida compuesto por una fase estacionaria no polar y una fase móvil polar. (comúnmente utilizado)
Fase normal: los picos con polaridad más pequeña aparecen primero Fase inversa: los picos con mayor polaridad aparecen primero
Cromatografía de adsorción (cromatografía líquido-sólido)
Principio de separación: la competencia de adsorción entre las moléculas de soluto y las moléculas de la fase móvil en la superficie de la fase adsorbida.
Fase estacionaria: se utiliza un adsorbente sólido como fase estacionaria.
Cromatografía de intercambio de iones
cromatografía de exclusión
composición
El almacenamiento de líquidos proporciona desgasificación
Bomba de infusión
Sistema de muestreo
sistema de separación
Sistemas de detección
detector ultravioleta visible
Análisis cualitativo: la señal del detector se puede analizar con la biblioteca espectral de muestras estándar.
Análisis cuantitativo: Haga una curva estándar a partir del área del pico y la concentración o masa (la ordenada es el área del pico y la abscisa es la concentración). Luego mida el área del pico de la muestra de concentración desconocida para obtener su valor de concentración correspondiente.
sistema de control y registro
Método de elución
Sistema isocrático: la composición y proporciones de la fase móvil son constantes.
Elución en gradiente: cambie continuamente la proporción de cada componente solvente en la fase móvil para cambiar continuamente la polaridad de la fase móvil, de modo que cada componente analizado tenga un factor de capacidad apropiado, de modo que todos los componentes puedan eluir en poco tiempo.
Cromatografía en columna (material de embalaje dentro de la columna)
Según el mecanismo de separación
Cromatografía de partición: Los diferentes componentes tienen diferentes coeficientes de partición entre las dos fases (fase móvil y fase estacionaria).
Fase estacionaria: solución estacionaria portadora
Partidario: Gran superficie específica, neutra, capaz de soportar una cierta cantidad de fase móvil que pasa libremente;
Fase móvil: disolvente
sustancia separada
HPLC de fase normal: los picos de polaridad más pequeños aparecen primero
HPLC de fase reversa: los picos con mayor polaridad aparecen primero
Cromatografía de adsorción (que consta de adsorbente, disolvente y muestra): la muestra se adsorbe y analiza repetidamente en la columna bajo la acción del adsorbente y el eluyente, y continúa desarrollándose continuamente con el eluyente debido a la adsorción de dos fases. La capacidad fluye fuera de la columna en secuencia para lograr la separación.
Competencia de adsorción entre analito y fase móvil.
Adsorbente (fase estacionaria): 1. Gran superficie específica y actividad moderada. 2. No reacciona con adsorbentes y eluyentes. 3. Insoluble en eluyente. 4. Tamaño de partícula uniforme.
Alúmina, gel de sílice (cuanto menor sea el contenido de agua, mayor será la actividad)
Fase móvil disolvente (eluyente)
Cromatografía de intercambio de iones
cromatografía en gel
Operación de cromatografía en columna: empaquetamiento de la columna-->muestreo-->elución y separación
Elución: La polaridad del disolvente debe aumentarse gradualmente de pequeña a grande (elución en gradiente).
cromatografía en papel (cromatografía en papel)
Cromatografía de capa fina (TLC)
Un método de cromatografía líquida que utiliza un adsorbente como fase estacionaria (cromatografía de adsorción)
TLC: rápida, alta eficiencia de separación; alta sensibilidad del desarrollo del color y fácil almacenamiento;
Analisis cualitativo
Método de detección física
luz ultravioleta
yodo
agua
Cromatografía de intercambio de iones
Definición: Método de separación de iones mediante el intercambio iónico del mismo signo que se produce entre la solución y el intercambiador de iones cuando se utiliza el intercambiador de iones (resina de intercambio iónico).
El intercambiador es un intercambiador de cationes, entonces puede intercambiar iones positivos.
Debido a las diferentes capacidades de intercambio entre varios iones y resinas de intercambio iónico, tienen diferentes órdenes de pico.
La eficiencia de la separación es alta y la aplicación es amplia. El ciclo del proceso de separación es largo y requiere mucho tiempo.
Pasos de intercambio: difusión de membrana --> difusión de partículas (lenta) --> reacción de intercambio --> difusión de partículas (lenta) --> difusión de membrana
MS (espectrometría de masas)
Una herramienta para identificar diferentes moléculas en función de su relación carga-masa y para realizar análisis cualitativos de los componentes y estructuras de sustancias orgánicas e inorgánicas (utilizando bombardeo de electrones y otros medios para bombardear sustancias en fragmentos. Estos fragmentos se separan uno por uno debido a sus diferentes masas, y finalmente se obtienen en el pico del ion molecular).
espectro
Determinar la longitud de onda y la intensidad de las ondas electromagnéticas emitidas o absorbidas por una sustancia.
UV (espectro ultravioleta)
FTIR (espectro infrarrojo)
RMN (espectroscopia de resonancia magnética nuclear)
Cuatro espectros de energía
Método de análisis del espectro de energía: utilice una fuente de luz monocromática (rayos X, luz ultravioleta o haz de electrones) para iluminar la muestra, de modo que los electrones de la muestra se exciten y emitan, y estos electrones transporten información de la superficie de la muestra, y luego midiendo la distribución de energía de estos electrones para obtener información relevante sobre la muestra.
AES
Se utilizan rayos X con cierta energía para excitar la muestra y la composición química de la superficie del material se obtiene detectando la intensidad energética de los electrones Auger. Se pueden estudiar cambios en algunas propiedades físicas y químicas de la superficie, como la adsorción, desorción, etc.
XPS
Se utilizan rayos X de cierta energía para irradiar la muestra, de modo que los electrones internos o los electrones de valencia de los átomos o moléculas sean estimulados y emitidos. Las sustancias emitidas son fotoelectrones que pueden medir la energía del fotoelectrón para obtener el contenido del elemento y la valencia. de la superficie de la muestra.
UPS
Examinar la estructura electrónica de valencia de los átomos y moléculas en fase gaseosa.
EDS
(Instrumento para analizar elementos materiales) La superficie de la muestra se bombardea con haces de electrones al vacío para excitar el material para que emita rayos X característicos, y sus elementos superficiales se analizan cualitativamente en función de la longitud de onda de los rayos X característicos. (Varios elementos tienen sus propias longitudes de onda características de rayos X)
Cuatro microscopios principales
Puede obtener la estructura organizativa de materiales y se utiliza principalmente para análisis y pruebas de materiales.
SEM (microscopio electrónico de barrido)
La resolución puede alcanzar 1 nm. Se utiliza principalmente para el análisis de secciones transversales y superficies rugosas. La imagen tiene un fuerte sentido de realidad y tridimensionalidad. (La superficie del objeto se escanea con haces de electrones y se producen fenómenos físicos como la transmisión de electrones y la dispersión de sólidos. Luego, la información física se recopila, amplifica y toma imágenes, y se obtiene la imagen del microscopio electrónico).
TEM (microscopio electrónico de transmisión)
Los requisitos para las muestras son elevados y la preparación de muestras es compleja.
AFM (microscopía de fuerza atómica)
Puede proporcionar dibujos estructurales tridimensionales reales.
STM (microscopio de efecto túnel)
Alta resolución
SEM, EDS, DRX
La diferencia entre los tres: SEM es un microscopio electrónico de barrido. EDS es un accesorio para microscopía electrónica de barrido que se utiliza para el análisis de microáreas de componentes: espectrómetro de energía. Se utiliza para analizar el tipo y el contenido de componentes de microáreas de materiales y se utiliza junto con la microscopía electrónica de barrido y la microscopía electrónica de transmisión. XRD es un difractómetro de rayos X, un equipo de detección utilizado para el análisis de fases.
XRD utiliza difracción de rayos X. Diferentes átomos dispersan rayos X con diferentes intensidades. Se puede producir una fuerte difracción de rayos X en determinadas direcciones, y las líneas de difracción de rayos X en esta dirección contienen información sobre la estructura cristalina.