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El maravilloso mundo de la ionización ambiental: ¿cómo crear iones sin preparar una muestra?
En el progreso científico de los últimos años, la tecnología de ionización ambiental ha recibido gradualmente atención. Se trata de una tecnología de ionización fuera del espectrómetro de masas y no requiere preparación ni separación de muestras. Esta tecnología se basa en una variedad de métodos, incluida la extracción a partir de gotas de pulverización cargadas, la desorción térmica y el uso de desorción por láser, lo que aporta nuevas posibilidades a la investigación científica.
Ionización por extracción sólido-líquido
La ionización por extracción sólido-líquido es una tecnología que utiliza pulverización cargada para crear una película líquida en la superficie de la muestra. Durante este proceso, las moléculas de la superficie de la muestra se extraen en el disolvente. Posteriormente, cuando las gotas primarias chocan con la superficie, se producen gotas secundarias que son las fuentes de iones del espectrómetro de masas.
Los datos muestran que la ionización por electropulverización por desorción (DESI) es una de las primeras tecnologías de ionización ambiental capaz de analizar muestras sólidas en tiempo real.
Otro método de extracción sólido-líquido es la fotoionización a presión atmosférica por desorción (DAPPI), que utiliza una combinación de inyección de vapor de solvente caliente y luz ultravioleta para analizar directamente las muestras depositadas en la superficie.
Tecnología basada en plasma
La tecnología de ionización ambiental basada en plasma crea iones a través de descargas eléctricas generadas en gases que fluyen. Este proceso normalmente requiere el uso de calor para ayudar en la desorción de materiales volátiles de la muestra.
Por ejemplo, los grupos de agua protonados pueden ionizar moléculas de muestra mediante la transferencia de protones, lo cual es fundamental para muchas aplicaciones.
Una de las tecnologías de plasma más utilizadas en la actualidad es el análisis directo instantáneo (DART), que se ha comercializado y puede analizar muestras en un entorno de rutina.
Ionización asistida por láser
La ionización ambiental asistida por láser es un proceso de dos pasos: primero, se utiliza un láser pulsado para desorber o eliminar sustancias de la muestra y luego estas sustancias interactúan con un electropulverizador o plasma para formar iones. Los láseres se utilizan cada vez más como fuentes de ionización, especialmente en el análisis de metales y el estudio de una variedad de otros materiales.
Método sin láser de dos pasos
En el método sin láser de dos pasos, los pasos de extracción de muestra y de ionización están separados. Por ejemplo, la ionización por electropulverización con sonda (PESI) permite el muestreo directo con alta tolerancia a la sal y un consumo mínimo de muestra, lo que hace que esta técnica sea de gran interés en la química analítica.
Tecnología de ionización en fase gaseosa
A medida que la sensibilidad continúa mejorando, los analitos en la fase gaseosa (por ejemplo, olores, compuestos orgánicos volátiles) se pueden detectar incluso si su presión de vapor es baja. En la ionización secundaria por electropulverización (SESI), pequeñas gotas generadas por nanoelectrospray en un entorno térmico pueden evaporarse rápidamente y precipitar los iones necesarios.
Este método permite analizar las concentraciones de sustancias poco volátiles, especialmente para sustancias con pesos moleculares de hasta 700 Da.
Clasificación técnica de la ionización ambiental
Las tecnologías de ionización ambiental generalmente se dividen en múltiples categorías según sus modos de funcionamiento, incluida la extracción sólido-líquido, la tecnología fantasma de plasma, los métodos de dos pasos y la tecnología láser. Cada uno de estos métodos tiene sus propios méritos y puede usarse ampliamente. en diferentes necesidades analíticas.
Fuentes de ionización ambiental disponibles comercialmente
Gracias a los avances tecnológicos, los científicos ahora disponen de muchas fuentes comerciales de ionización ambiental, lo que hace que esta tecnología sea accesible y tenga un costo controlable.
La tecnología de ionización ambiental está remodelando el rostro de la química analítica y promoviendo un rápido desarrollo en diversos campos. Ante estas nuevas oportunidades, no podemos evitar pensar: ¿cómo cambiarán aún más las tecnologías futuras nuestra comprensión de la química analítica?
