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O maravilhoso mundo da ionização ambiente: como criar íons sem preparar uma amostra?
No progresso científico dos últimos anos, a tecnologia de ionização ambiental tem recebido gradualmente atenção. Esta é uma tecnologia de ionização fora do espectrômetro de massa e não requer preparação ou separação de amostras. Esta tecnologia é baseada em uma variedade de métodos, incluindo extração a partir de gotículas de pulverização carregadas, dessorção térmica e uso de dessorção a laser, trazendo novas possibilidades para a pesquisa científica.
Ionização por extração sólido-líquido
A ionização por extração sólido-líquido é uma tecnologia que usa spray carregado para criar uma película líquida na superfície da amostra. Durante este processo, as moléculas na superfície da amostra são extraídas para o solvente. Posteriormente, quando as gotículas primárias colidem com a superfície, são produzidas gotículas secundárias que são as fontes de íons do espectrômetro de massa.
Os dados mostram que a ionização por eletrospray de dessorção (DESI) é uma das primeiras tecnologias de ionização ambiental capaz de analisar amostras sólidas em tempo real.
Outro método de extração sólido-líquido é a fotoionização por dessorção à pressão atmosférica (DAPPI), que usa uma combinação de injeção de vapor de solvente quente e luz ultravioleta para analisar diretamente amostras depositadas na superfície.
Tecnologia baseada em plasma
A tecnologia de ionização ambiente baseada em plasma cria íons por meio de descargas elétricas geradas em gases em fluxo. Este processo normalmente requer o uso de calor para auxiliar na dessorção de materiais voláteis da amostra.
Por exemplo, aglomerados de água protonada podem ionizar moléculas de amostra através da transferência de prótons, o que é crítico para muitas aplicações.
Uma das tecnologias de plasma mais utilizadas atualmente é a Direct Analysis Instant (DART), que foi comercializada e pode analisar amostras em um ambiente de rotina.
Ionização assistida por laser
A ionização ambiente assistida por laser é um processo de duas etapas. Primeiro, um laser pulsado é usado para dessorver ou remover substâncias da amostra e, em seguida, essas substâncias interagem com um eletrospray ou plasma para formar íons. Os lasers são cada vez mais utilizados como fontes de ionização, especialmente na análise de metais e no estudo de uma variedade de outros materiais.
Método sem laser em duas etapas
No método sem laser de duas etapas, as etapas de remoção da amostra e de ionização são separadas. Por exemplo, a ionização por eletrospray de sonda (PESI) permite amostragem direta com alta tolerância ao sal e consumo mínimo de amostra, tornando esta técnica de grande interesse em química analítica.
Tecnologia de ionização em fase gasosa
À medida que a sensibilidade continua a melhorar, os analitos na fase gasosa (por exemplo, odores, compostos orgânicos voláteis) podem ser detectados mesmo que a sua pressão de vapor seja baixa. Na ionização por eletropulverização secundária (SESI), pequenas gotículas geradas pela nanoeletropulverização em um ambiente térmico podem evaporar rapidamente e precipitar os íons necessários.
Este método permite analisar as concentrações de substâncias pouco voláteis, especialmente para substâncias com pesos moleculares até 700 Da.
Classificação técnica de ionização ambiental
As tecnologias de ionização ambiental são geralmente divididas em múltiplas categorias com base em seus modos de operação, incluindo extração sólido-líquido, tecnologia fantasma de plasma, métodos de duas etapas e tecnologia laser. Cada um desses métodos tem seus próprios méritos e pode ser amplamente utilizado. em diferentes necessidades analíticas.
Fontes de ionização ambiente disponíveis comercialmente
Com os avanços tecnológicos, muitas fontes comerciais de ionização ambiental estão agora disponíveis para os cientistas, tornando esta tecnologia acessível e com custos controláveis.
A tecnologia de ionização ambiental está remodelando a face da química analítica e promovendo o rápido desenvolvimento em vários campos. Confrontados com estas novas oportunidades, não podemos deixar de pensar: Como é que as tecnologias futuras mudarão ainda mais a nossa compreensão da química analítica?
