Масс-спектрометры для изотопного анализа

Другое важное применение масс-спектрометрии, основанное на использовании изотопов, состоит в исследовании обменных реакций с участием соединений, содержащих нерадиоактивные изотопы. Для определения скорости обмена изучают во времени содержание изотопа в продукте превращения меченого исходного вещества. Продукт или исходное соединение можно разложить до газообразного вещества, содержащего метку, и из масс-спектра получить изотопное отношение. Эти вещества можно также исследовать непосредственно, и из анализа изменений в спектре различных фрагментов можно установить местонахождение и количество метки. Определяя, какие пики в спектре изменяются при внедрении изотопа, можно выявить части молекулы, участвующие в обмене. С помощью метки и масс-спектрального анализа было показано, что эфирный кислород в продукте реакции метанола с бензойной кислотой принадлежит метанолу [c.324]

Первичная обработка данных по интенсивности пиков при низковольтной МС низкого разрешения не отличается от начальной стадии обработки результатов остальных видов МС анализа и состоит в корректировке интенсивностей пиков с учетом изотопной поправки и коэффициентов чувствительности масс-спектрометра к каждому конкретному соединению. [c.37]

В 40-х годах масс-спектральный анализ начали применять для исследования углеводородных и других смесей. Оказалось, что каждый углеводород дает свой спектр ионизированных частиц СН, СП о и др. По этим масс-спектрам оказалось возможным установить состав углеводородных смесей, впускаемых в масс-спектрометр. В настоящее время масс-спектрометрия широко применяется для изотопного анализа веществ, а в некоторых случаях используется и для анализа углеводородных и других смесей. [c.221]

Масс-спектрометр — это устройство, которое используют для разделения потока ионов в газовой фазе в соответствии с отношением массы к заряду mjz. Для получения ионов необходим ионный источник. Первый масс-спектрометр был создан Астоном в 1920-е гг. Масс-спектрометрия получила признание в органической аналитической химии в начале 1940-х гг. и в настояш,ее время широко используется для анализа органических продуктов (см. разд. 9.4). Однако масс-спектрометрию к тому времени уже использовали для изотопного анализа, например таких элементов, как Pt и Pd. Были предприняты усовершенствования в изотопном методе в отношении чувствительности, воспроизводимости и правильности, чтобы улучшить как определение редких изотопов, так и надежность определения атомных масс элементов. [c.132]

В настоящей статье изложены результаты использования отечественного масс-спектрометра для анализа углеводородных газов. Работа проводилась на приборе типа МС-1, предназначенном для изотопного анализа. Этот прибор был конструктивно усовершенствован применительно к анализу смесей органических соединений снабжен автоматической разверткой масс-спектра, электронным потенциометром и системой для напуска исследуемого образна в прибор. [c.72]

Масс-спектрометры Для анализа состава изотопного молекулярного (химического) С высокой разрешающей способностью МИ МХ МВ [c.259]

Спектрограмма смеси позволяет в принципе определить изотопные отношения для компонентов, присутствующих в пробе. Однако в обычных масс-спектрометрах для химического анализа отношение высот пиков двух изотопов не обязательно точно выражает отношение количеств этих изотопов в пробе. Если необходимо определить изотопное отношение точно, то следует на том же масс-спектрометре проделать анализ пробы, содержащей те же изотопы, но в известном отношении, например анализ инертного газа, полученного из воздуха сопоставление спектрограмм позволит внести необходимые поправки. Ошибка при определении изотопного отношения только по спектрограмме анализируемого газа обычно больше при низких значениях отношения т е, т. е. при определении соотношения изотопов водорода или гелия. [c.264]

Масс-спектральный анализ в некоторых случаях применяется для анализа углеводородных газов и паров, но главным образом используется как средство для изучения изотопного состава веществ. В последнее время для детального анализа сложных углеводородных и других смесей применяют комбинированные методы хроматографию и масс-спектрометрию, инфракрасную спектрометрию и масс-спектрометрию и др. [c.230]

Изучение равновесий изотопного обмена может проводиться всеми методами, которые используются при анализе изотопных смесей. Основным из них является метод масс-спектрометрии. В современных приборах этот метод дает точность определения до 1% от содержания изотопа (если это содержание не ниже 1%). Метод сравнения двух образцов в дифференциальном масс-спектрометре повышает точность определения разницы в изотопном составе до 0,02%. [c.303]

Как и в других методах количественного анализа, крайне желательно использовать внутренние стандарты, чтобы учесть не только погрешности на стадии пробоподготовки, но и погрешности за счет выхода ионизации. В масс-спектрометрии можно выбрать почти идеальный внутренний стандарт сравнения. Так как такой образец должен отсутствовать в исследуемом веществе и иметь физико-химические свойства, близкие к интересующему нас соединению, чаще всего выбирают вещества с изотопной меткой, как наиболее удовлетворяющие данным требованиям. Масс-спектрометрия позволяет различить естественные и меченые соединения. В ГХ-МС анализе меченый внутренний стандарт обычно имеет несколько меньшее время удерживания. [c.298]

При отсутствии масс-спектрометра высокого разрешения молекулярная формула в некоторых простейших случаях может быть найдена из данных обычного масс-спектра путем анализа изотопных пиков. Напомним, что характеристические муль- [c.203]

Масс-спектрометрию можно применить для анализа всех элементов и соединений, которые можно перевести в парообразное состояние. В случае элементов и неорганических соединений аналитические задачи чаще всего заключаются в установлении изотопного состава и в определении следовых количеств веществ. В случае органических соединений масс-спектрометрию применяют главным образом для идентификации и установления их структуры. Последующее изложение масс-спектрометрии будет ограничено почти исключительно применением ее в анализе органических соединений. С другими проблемами, представляющими интерес для определения изотопного состава следов веществ, а также для других целей можно ознакомиться по специальной литературе ([111], гл. 8 [19]). [c.275]

Масс-спектрометрия органических соединений предназначена преимущественно для решения структурных проблем [12П. Благодаря своим особенностям масс-спектрометрия дает информацию о молекулах, хорошо дополняющую данные других спектроскопических методов. Кроме того, масс-спектрометрия предназначена для проведения количественного изотопного анализа [1201 и для анализа смесей однотипных веществ (например, углеводородов гомологического ряда). Однако использование ее в структурном анализе, где масс-спектрометрия дает информацию о молекулярном весе, брутто- й структурной рмулах, является доминирующим. [c.288]

Для фазового К. а. наиб, значение имеет рентгеновский фазовый анализ и термогравиметрия (особенно при анализе минералов). Часто фазы сначала выделяют хим. и электрохим. растворением. Осн. метод изотопного К. а.— масс-спектрометрия. Для надежной идентификации компонентов при обработке результатов анализа часто используют ЭВМ. [c.251]

Отечеств, масс-спектрометры, выпускаемые для разл. целей, имеют индексы для исследования изотопного состава-МИ, для исследования хим. состава-МХ, для структурного анализа-МС. [c.662]

Первый масс-спектрометр (МС), который был разработан для анализа неорганических веществ, описан в 1950-х гг. в нем в качестве источника ионов использовалась радиочастотная искра. Пределы обнаружения уже тогда были в диапазоне миллионных долей. Впервые использование плазмы в качестве ионного источника описано Греем в 1975 г. Была использована капиллярная дуговая плазма постоянного тока. Пределы обнаружения для этого прибора были уже на уровне менее 10 . Использование индуктивно-связанной плазмы (ИСП) приходится на середину 1980-х гг. Оно дало подъем растущему рынку неорганической масс-спектрометрии. Большое число компаний, производящих приборы для ИСП-МС, является доказательством интереса к этому методу. Неорганическая масс-спектрометрия полезна не только для определения эле-ментов в разнообразных пробах, но и для измерения распространенности природных изотопов, а также в методе изотопного разбавления. [c.132]

Масс-спек1ромегрический метод получил широкое распространение для определения состава и структуры молекул, установления изотопного состава веществ, проведения элементного анализа об-])азцов, анализа газов, исследования кинетики элементарных процессов, определения состава пара и термодинамических характеристик веществ. Исследования парогазовых процессов в высокотемпературной химии построены на сочетании масс-спектрометрии с эффузионным методом Кнудсена. [c.55]

Существенную роль играет масс-спектрометрия также в изотопном анализе. Кстати, это была первая область применения метода. — Прим. ред. [c.255]

Воспроизводимость и правильность могут быть существенно улучшены при использовании метода масс-спектрометрии изотопного разбавления (МСИР). Известное количество изотопа, обычно малораспространенного стабильного или долгоживущего радиоактивного, добавляют к пробе и тщательно перемешивают для достижения равновесия, что не позволяет применять этот метод для прямого анализа твердых проб. Затем измеряют отношение изото- [c.143]

Метод изотопного разбавления имеет довольно большую историю. Так, напрнмер, он был использован Хевеши еще в 1934 г. Однако, как можно видеть из списка литературы, его основное развитие происходило в течение последних 5—10 лет. Это было обусловлено как возросшей доступностью обогащенных изотопов, получаемых главным образом путем электромагнитного разделения, так и успехами масс-спектрометрического анализа, в особенности анализа твердых веществ. В прошлом ограничивал примерхение метода недостаток нужного оборудования. Однако в настоящее время имеются выпускаемые промышленностью масс-спектрометры для анализа твердых веществ. Поэтому можно ожидать, что метод изотопного разбавления будет применяться все шире и шире. [c.121]

Другим важным применением масс-спектрометрии с использованием изотопов является исследование реакции обмена с нерадиоактивными изотопами. Для нахождения скорости обмена измеряется изотопный состав продуктов обмена или меченого исходного вещества в зависимости от времени. Продукт или исходное вещество превращается в газообразное соединение, содержащее метку, и из масс-спектра находят отношение изотопов. Эти вещества могут исследоваться непосредственно, и локализацию и количество меченого соединения можно установить путем анализа изменения спектров различных осколков. Установив, какой пик в спектре изменяется при введении изотопов, можно определить, в какой части молекулы происходит обмен. В случае реакции метанола с бензойной кислотой путем исследования с мечеными атомами, включавшего масс-спектрометри-ческий анализ, было показано, что эфирный кислород в продукте реакции происходит из метанола [c.411]

За последнее время в практику работы лабораторий прочно входят новые методы физико-химического исследования. К таким новым методам можно отнести и масс-спектромстрический анализ, без применения которого немыслима работа, связанная со стабильными, а также радиоактивными изотопами. Построенный, в основном, для целей изотопного анализа масс-спектрометр с успехом применяется в ряде других областей исследования. При помощи масс-спектрометра проводят анализ различных газовых смесей, исследуют строение и энергетические уровни молекул, определяют состав паров различных веществ, исследуют кинетику химических превращений, обнаруживают промежуточные продукты реакций. Масс-спектрометр применяется при изучении каталитических процессов, проводимых с веществами, меченными какими-либо атомами [1—4]. Этот новый метод исследования был нами применен для изучения некоторых новых свойств алюмосиликатных катализаторов, а именно, их эмиссионных свойств. [c.378]

Для метода характеристических сумм используют масс-спектры, полученные при высокой энергии ионизирующих электронов (70 эВ), для метода молекулярных ионов чаще используют масс-спектры низких энергий (10— 2 эВ). При этом резко падает интенсивность пиков осколочных ионов (становятся неотличимыми от фона) и одновременно повышается интенсивность пиков молекулярных ионов, что облегчает их выделение из смеси, и дает возможность более точного определения изотопных пиков. Уменьшение энергии ионизирующих электронов позволяет снизить интенсивность побочных процессов, таких, как выделение алкенов из алкил-бензолов, полициклических циклоалканов. и др. [181 —183]. Низковольтная масс-спектрометрия используется крайне редко (за исключением анализа азотсодержащих соединений). [c.133]

Для анализа продуктов нефти может быть использовано ценное свойство масс-спектров полевой ионизации-—их малолинейча-тость и обязательное присутствие интенсивного пика молекулярного иона. Отсюда появляется хорошая возможность применения молекулярных ионов [193, 194]. В рассматриваемых работах проведено сравнение метода полевой ионизации с низковольтной масс-спектрометрией электронного удара [193] и с методом характеристических сумм [194]. Метод полевой ионизации был применен для количественного анализа легких бензиновых фракций [195] и тяжелых нефтяных фракций с температурой кипения 300—350°С и молекулярной массой до 700 [196]. К сожалению, из-за повышенной и сильно зависящей от условий съемки интенсивности пика [М -f Н]+ (взаимодействие с парами остаточной воды, катализ) затруднено использование пиков изотопных ионов. [c.135]

Масс-спектрометрические методы анализа широко применяются в различных областях промышленности, науки и новой техники и дают возможность установить изотопный состав и исследовать состав продуктов реакций, содержание мнкропримесей в особо чистых веществах и т.. д. Но так как работы по масс-спектрометрии не предусмотрены учебной программой по аналитической химии, в данной книге эти методы не рассматриваются. [c.30]

Анализ изотопного состава. Применение масс-спектрометрии в количественном анализе за малыми исключениями ограничивается определением изотопного состава. Из многочисленных методов анализа изотопого состава более всего пригодна масс-спектрометрия, так как она является универсальным методом и дает очень точные результаты. Сдругой стороны, экспериментальные трудности в масс-спектрометрии больше, чем в других методах. Особенно большое значение изотопный анализ имеет при исследовании физических или химических процессов, в которых участвующие вещества метят более тяжелыми изотопами. Благодаря этому появляется возможность контроля протекания физико-химических процессов (диффузия, фазовые равновесия и другие) и объяснения механизмов химических реакций. [c.296]

Применение изотопного анализа, особенно для выяснения механизмов реакций, влечет за собой другие многочисленные проблемы, рассмотрение которых выходит за рамки настоящего краткого описания областей применения масс-спектрометрии. Поэтому отсылаем читателя к разделу, посвященному масс-спектрам соединений с изотопными метками, излсженнсму в монографии Бимана [113]. [c.297]

Современная масс-спектрометрия дает результаты с несрапненно болыией точностьвэ. Помимо решения своих первичных задач (анализа изотопного состава элементов и точного определения масс атомных ядер), она используется для ряда других целей, в том числе изучения состава и строения молекул. Следует также отметить, что масс-спектрометрия является одним из наиболее чувствительных методов обнаружения очень малых количеств веществ. [c.504]

И. э. II рода обусловлены различиями ядерных спинов, энергией 7-квантов, испускаемых после захвата ядром нейтрона, наличием у нек-рых ядер изомеров и т. п. Проявляются, напр., в неодинаковом распределении изотопов и ядерных изомеров между разл. формами в-ва, в к-рых содержатся ядра, образовавшиеся в результате захвата исходными ядрами нейтронов. с, С. Беодонжов. ИЗОТОПНЫЙ АНАЛИЗ, определение относит, содержания изотопов данного элемента в исследуемом в-ве. Примен. при изучении природы и механизма изотопных эффектов, при анализе проб с использ. изотопных индикаторов, для контроля за разделением изотопов, а также в геохимии и биохимии для исследования закономерностей естеств. вариации изотопного состава элементов. Наиб, точный и достаточно чувствит. метод И. а.— масс-спектрометрия. [c.214]

ИЗОтбПНЫЙ АНАЛИЗ, определение содержания изотопов в исследуемом объекте. Концентрацию стабильных и долгоживущих радиоактивных изотопов устанавливают с помощью изотопной масс-спектрометрии-иааб. точного и чувствительного метода И.а. Диапазон регистрируемых масс в масс-спектрометрах обычно от 1 до 500 (в единицах ат. м.) разрешающая способность от 150 до 2000. Изотопическая чувствительность, т.е. иаим. концентрация данного изотопа, к-рую можно зафиксировать, составляет 10 %, иногда, напр, при определении Не, достигает 10 %. Необходимая для И.а. масса пробы твердых образцов составляет 10 -10 г (реже 10 -10 г), газов от 10 до 10 г. Относит, стандартное отклонение достигает соответственно 10" и 5- 10 /о. Изотопный состм выражают в виде отношения (Л , — Л )/Л (в 10" или 10 долях единицы), где и относит, распространенности данного элемента соотв. в анализируемом в-ве и в стандартном образке, или в виде отношений кол-в определяемых изотопов данного элемента (напр., РЬ, РЬ, ° РЬ) к кол-ву к.-л. реперного изотопа этого элемента (напр., РЬ) в исследуемом образце. [c.197]

Изотопный анализ орг. в-в имеет целью определение в них содержания отдельных изотопов, а также определение соотношения одних и тех же орг. соед., содержащих разные изотопы или их сочетания. Для этого чаще всего применяют масс-спектрометрию или многократную газо-жидкостную хроматографию (напр., при разделении обычных и дейтерир. форм метана или бензола). Наиб, эффективна хромато-масс-спектрометрия. [c.402]

Масс-спектрометрия (масс-спектрография, масс-спектроскопия) — метод исследования вещества по спектру (набору) масс атомов и молекул, входящих в его состав. Метод заключается в том, что ионизированные атомы и молекулы вещества разделяют в электрических и магнитных полях по величине отношения массы к заряду иона (mie) и раздельно регистрируют на соответствующих приборах (масс-спект-ро.метрах). Из полученного масс-спектра находят величины масс и относительное содержание компонентов в исследуемом веществе. М.-с. применяют для точного определения масс ядер, анализа изотопного и химического состава вещества, уста-навлении структуры молекул и др. [c.80]

Возможно, наиболее ценная часть информации о веществе, которую можно получить методом масс-спектрометрии, —это относительная молекулярная масса Mr. Обычно исходной точкой анализа является спектр ЭУ при условии, что вещество чистое и достаточно летучее. Изотопные кластеры в области максимальных т/г в масс-спектре, вероятнее всего, соответствуют молекулярным сигналам. Такое отнесение сигналов проверяется по ближайшим осколочньш ионам. Наличие пиков при М-1, М-2, М-15 и М-18 обычно подтверждает это предположение, в то время как потери молекулярных масс от 3 до 14 или от [c.288]