ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Масс-спектрометрический метод из "Термический анализ органических и высоко молекулярных соединений" Масс-спектрометрия-метод изучения состава и химического строения анализируемого вещества путем определения массы (чаще отношения массы к заряду /п/е) и количества ионов, получающихся при ионизации, в частности летучих продуктов пиролиза этого вещества. [c.58] Каждое вещество при ионизации дает масс-спектр ионов различных массы и заряда. Масс-спектр-индивидуальная характеристика вещества на основании его можно идентифицировать вещество. Масс-спектрометрия позволяет проводить качественный и количественный анализ веществ. [c.58] Получить масс-спектры полимеров не удается, поскольку их нельзя перевести в газовую фазу без разложения. Поэтому масс-спектрометрическому исследованию подвергают продукты разложения полимеров (чаще всего продукты пиролиза). Состав продуктов пиролиза в определенных условиях достаточно специфичен. Это позволило применить масс-спектрометрический метод для идентификации полимеров и даже для анализа состава полимерных композиций. Например, этот метод с успехом использовали для изучения состава сополимеров этилена и пропилена [189, 190]. [c.58] Помимо этого масс-спектрометрию широко применяют при исследовании механизма и кинетики химических превращений в полимерах в процессе термодеструкции (скорость образования летучих продуктов определяют по высоте соответствующих пиков в масс-спектре). Благодаря высокой чувствительности она позволяет изучать самые начальные стадии разрушения полимеров при термической и других видах деструкции. [c.58] Не останавливаясь на устройстве и принципах работы масс-спектрометров, рассмотрим ряд примеров использования этого метода для анализа продуктов деструкции полимеров и органических соединений. [c.58] Для анализа продуктов пиролиза полимеров нужно иметь определенную и воспроизводимую методику разложения и ввода исследуемых соединений в ионизационную камеру масс-спектрометра. Пиролиз можно осуществлять либо вне прибора [191, 192] с последующим анализом образующихся продуктов распада, либо внутри прибора [193-195]. Большинство работ посвящено масс-спектрометрическому исследованию продуктов распада с пиролизом вне прибора. Одним из примеров такого анализа является анализ продуктов пиролиза при 400 °С полигексаметиленадипа-мида [196]. [c.58] Другим примером может служить установление последовательности процессов деструкции полифенилхиноксалина. На основании анализа продуктов распада было установлено, что в интервале температур 450-600 °С происходит отрыв фенильной группы и распад гетероцикла. Масс-спектрометрический анализ последовательности вьщеления продуктов деструкции показал, что первой стадией является диссоциация связей между углеродом хиноксалинового цикла и фенилом, а также между углеродом бензольного кольца в цепи и водородом [202-205]. [c.59] Специальная методика постадийного пиролиза полимеров в сочетании с масс-спектрометрией разработана на примере исследований некоторых ароматических полигетероариленов [206, 207], полиамидов, полиимидов, полибензимидазофенантролина. На основании анализа образовавшихся продуктов распада авторы делают вывод, что общими для всех этих полимеров летучими продуктами являются Oj, СО, HjO, Н2, gHg, H N. Их относительные количества в смеси изменяются в зависимости от химического строения цепи и температуры пиролиза. [c.59] Масс-спектрометрия нашла применение и при исследовании влияния условий эксперимента, таких, как среда для пиролиза и тип пиролитической системы, на состав продуктов деструкции. Разный характер структурных превращений полимеров в закрытой и проточной системах на основании этих исследований приписан различному соотношению между реакциями сшивания и деструкции [130, 206]. Найдено, что, если продукты пиролиза остаются в полимере (при нагревании в закрытой системе), преобладают реакции распада полимерных цепей, если же они постоянно удаляются, возрастает роль сшивания, что приводит к разветвлению макромолекул и образованию геля. Это объясняется тем, что летучие продукты деструкции участвуют в реакциях с продуктами гомолитического разрыва полимерных цепей. Если же они удаляются, то радикалы макромолекул рекомбинируют между собой, образуя разветвленные макромолекулы. [c.59] Весьма информативно для исследования пиролиза полимеров, особенно сложной структуры, масс-спектрометрическое исследование индивидуальных соединений, моделирующих фрагменты макромолекул [208-212]. [c.59] Вернуться к основной статье