Масс-спектрометрия многозарядные

Масс-спектры дают возможность исследовать устойчивость и энергетику многозарядных ионов фуллеренов. С этой целью в [16] использовался масс-спектрометр с двойной фокусировкой и энергией электронов в ионном источнике 200 эВ. В [17] методом высокотемпературной масс-спектрометрии определены давления насыщенного пара фуллерена С60 в интервале 637-846 К и рассмотрено влияние нескольких побочных факторов на измеряемое давление. [c.10]

В масс-спектрометрии нужно учитывать возможные остаточные загрязнения аппаратуры — память прибора. Применение высокого вакуума в известной мере позволяет снизить уровень фона. Кроме того, в ионном источнике образуются и на фотопластинке регистрируются не только однозарядные, но и многозарядные ионы, многоатомные молекулы, их осколки,— все это приводит к усложнению спектра и затрудняет анализ следов. [c.12]

Изотопное разбавление расширяет возможности метода масс-спектрометрии с искровым источником ионов. Последняя служит для идентификации элементов и определения их приблизительных концентраций, а изотопное разбавление используется для точного анализа отдельных элементов. Метод мало подвержен помехам, особенно если не требуется полного восстановления образца. Помехи от изобаров или многозарядных ионов можно исключить подбором изотопов. Около 20 моноизотопных элементов (примерно половина долгоживущих) можно использовать при определенных условиях, а остальные принадлежат к числу редко анализируемых. Отрицательные эффекты природных загрязнений можно снизить, если сам образец содержит не природные изотопные комбинации (продукты распада), когда изотопы индикатора и образца можно легко отличить от загрязнений. [c.295]

В работе Тейлора (1965) перечислены десять пунктов, которые необходимо принимать во внимание в общем случае при выборе подходящего элемента — внутреннего стандарта — для работы на масс-спектрометре с искровым источником ионов. Не все они одинаково важны и применимы к рещению проблем, связанных с анализом растворов. Наиболее интересны следующие. Элемент-внутренний стандарт должен по возможности отсутствовать в анализируемом материале (или содержаться в очень небольшой концентрации по сравнению с вводимым количеством). Он должен быть легкодоступен в виде металла высокой чистоты или в соединении с другими элементами, которые не определяются в данной серии анализов. Чтобы уменьшить наложение на другие аналитические линии, желательно, чтобы внутренний стандарт содержал только такие изотопы, многозарядные ионы которых соответствуют значениям /п/е, не совпадающим с линиями однозарядных ионов примесей. Это требование не представляет особой проблемы для масс-спектрометров с относительно высоким разрешением. [c.362]

Для того, чтобы органические загрязнения, многозарядные и многоатомные ионы, регистрирующиеся в спектре масс исследуемых веществ, не перекрывали аналитические линии примесей, разрешающая способность масс-спектрометра должна быть достаточно высока. [c.56]

В табл. 2.2 [53] приведены некоторые данные о наложениях, вызванных загрязнениями, многозарядными и многоатомными ионами, массы которых незначительно отличаются от составляющих твердых веществ, а также требуемое для их разделения значение разрешающей силы масс-спектрометра Л1/ДЛ1 [c.56]

Итак, распределение фона на фотопластинке зависит от положения линий основы. Область наиболее сильного фона расположена вблизи одно- и двухзарядных масс анализируемого вещества. Ореолы иногда захватывают значительный участок пластинки и перекрывают линии однозарядных ионов примесей, снижая чувствительность их определения. В этих случаях примеси. можно определить по их многозарядным ионам. Чувствительность определения ряда элементов снижается также от наличия фона полос перезарядки. Особенно сильное влияние фона сказывалось в первых моделях масс-спектрометров с искровым ионным источником из-за невысокого вакуума в районе анализатора [48]. [c.56]

На линии одного или нескольких изотопов определяемого элемента могут накладываться линии многоатомных и многозарядных ионов основы или примесей. Возможные наложения обобщены в табл. 2.2. Как следует из- данных, приведенных в таблице, иногда можно использовать различие дефекта массы и разрешить наложенные линии. Разрешающая сила приборов с двойной фокусировкой и искровым ионным источником составляет 1000—2500 [55, 56], что позволяет отделить многозарядные ионы тяжелых элементов от однозарядных ионов элементов начала периодической системы (Li, Ве, В, С), а также ноны изотопов с массовыми числами от 40 и выше от фона осколков органических молекул, регистрируемых на фотопластинке. Величина М/ДМ для дублетов элементов с большими массовыми числами, как правило, достигает нескольких тысяч, и с учетом расширения линий ири больших интенсивностях разрешающая сила масс-спектрометра, необходимая для нх разрешения, должна быть не меньше 10 000 [54]. [c.67]

Регистрируемые масс-спектрометром ионы были однозарядные, так как многозарядные ионы потребовали бы для своего образования большей энергии, которую не могла обеспечить экспериментальная установка при сохранении тлеющего разряда. Энергия ионов определялась методом задерживающего потенциала. Этим методом были сняты вольтамперные характеристики разряда при тех же режимах, при которых определялся видовой состав ионов и толщина нитридного слоя на железе. [c.112]

Искровая масс-спектрометрия позволяет определять азот с чувствительностью га-Ю вес.%. Затруднения при использовании этого метода связаны с поверхностными загрязнениями образца, остаточными газами в вакуумной системе, недостаточно высокими коэффициентами ионизации азота по сравнению с другими примесями, перекрыванием аналитических линий азота линиями многозарядных ионов и т. д. [c.238]

Бомбардировка электронами может приводить к возникновению отрицательных ионов или многозарядных катионов, по гораздо более вероятным является образование однозарядных положительных ионов. В соответствии с этим в обычной масс-спектрометрии бомбардировка образца вызывает образование набора катионов за счет либо первоначальной ионизации, либо фрагментации, и эти ионы ускоряются в электрическом поле и отклоняются в магнитном. В соответствии с уравнением mie = Hh 2V, где mie — отношение массы к заряду для иона, движущегося по окружности с радиусом г в ноле силы Н и потенциала V, ионы большей массы будут идти по пути большего радиуса, т. е. будут в меньшей степени отклоняться, чем ионы меньшей массы. Принцип работы масс-спектрометра состоит в том, что пучок ионов с изменяющейся массой попадает в постоянное поле с изменяющимся потенциалом V или в изменяющееся поле с постоянным потенциалом, причем ионы разделяются но массам и их присутствие может быть зафиксировано при прохождении через очень узкую щель в виде узких пучков ионов с различными массами. Разрешающая сила имеющихся инструментов очень велика (рис. 11.1). В приборах с так называемой однократной фокусировкой разрешающая сила достигает значения 1500, т. е. ион с массой 1499 может быть отличен от иона с массой 1500. Но в приборах с двойной фокусировкой достижима разрешающая сила вплоть до 20 ООО. Это не означает, что ионы с высоким молекулярным весом могут быть разделены с помощью этих приборов. Они позволяют разделять ионы с низкими молекулярными весами, обладающие идентичными целыми массами, но различающиеся по величине истинного молекулярного веса, папример СН и Hj (16,0313 и 16,0268). [c.242]

Ошибки определения распространенности изотопов могут возникать при использовании многоатомных молекул вследствие различной вероятности разрыва связей между атомами изотопов. Предположение о полной идентичности изотопов данного элемента (за исключением их массы) часто оказывается недостаточно точным. Разница в энергии связи наиболее резко заметна в случае водорода и дейтерия. Поэтому в настоящий раздел включено рассмотрение общего случая и конкретных примеров анализа изотопов водорода. Ошибки, вызываемые этим фактором, оказываются наибольшими, если относительное содержание осколочных ионов в масс-спектре велико. Однако иногда точные результаты могут быть получены и при наличии больших осколочных ионов. Рассмотрим молекулы с изотопами АВ и А В, где В представляет собой один атом или группу атомов. Пусть вероятности ионизации для всех типов ионов этих двух молекул относятся, как р р. Пусть вероятность образования молекулярного иона в спектре АВ равна х, а вероятность образования осколочного и многозарядного ионов равна (1—х). Для молекулы А В соответствующие значения выразим как ж и (1—х ). Предположим, что в масс-спектрометр вво- [c.87]

Существенное отличие ионизации молекул от ионизации атомов ударом электрона состоит в том, что, наряду с образованием однозарядных или многозарядных молекулярных ионов, при ионизации молекул, как было, в частности, показано еще в 1925 г. в работе по ионизации паров галоидных солей [1088], возможно расщепление их на те или иные заряженные (и незаряженные) осколки. Так, например, при бомбардировке электронами молекул СН4 при энергии электронов 60 эв, наряду с молекулярным ионом СН4, наблюдаются осколочные ионы СНз, СН. , СН+, С и Н+. Природа и состав продуктов ионизации устанавливаются нри помощи масс-спектрометрического анализа пучка ионов, образующихся при электронной бомбардировке данного газа. На рис. 96 показан масс-спектр ионов, получающихся в СН4 (линия 17 здесь отвечает изотопному иону СН ). Большой экспериментальный материал по масс-спектрометрии [281, 488, 490, 570, 657] представляет особый интерес для радиационной химии так как масс-спектр отражает вероятности образования различных осколочных ионов при столкновении электрона с молекулами, находящимися, как и в условиях радиолиза, при не слишком высоких температурах. [c.366]

К системе могут подключаться также миникомпьютер [80] и легко заменяемый стандартизированный блок для перескакивания пиков, согласно методу обнаружения многозарядных ионов [81]. В стандартной масс-спектрометрии одинаковое время расходуется на малые пики, на площади между пиками и на большие пики. Следовательно, большая доля приборного времени расходуется на регистрацию площадей, не содержащих полезной информации. Это время можно существенно сократить, так как ионы с нужным отношением массы к заряду т/е) непрерывно вырабатываются и собираются только тогда, когда детектор измеряет определенную величину этого отношения. Обнаружение многозарядного иона (ОМИ) достигается в результате анализа от 2 до 16 сигналов, поступающих от ионов одновременно или в быстрой последовательности. Следовательно, собирается больше ионов, большая часть приборного времени расходуется на важные пики, и при этом получают улучшенную ионную статистику [80]. Одновременно улучшается предел обнаружения и точность определения следов органических загрязняющих веществ в воздухе. Метод ОМИ особенно удобен для анализа небольших образцов, однако его недостаток состоит в том, что до изучения образца необходимо знать, какие пики должны быть проанализированы. Для оптимального применения ОМИ может потребоваться время удержания ГХ, относительные интенсивности пиков и другие данные. [c.612]

Существенное отличие ионизации молекул от ионизации атомов ударом электрона состоит в том, что, наряду с образованием однозарядных или многозарядных молекулярных ионов, при ионизации молекул возможно расщепление их на те или иные осколки. Большой экспериментальный материал но масс-спектрометрии представляет особый интерес для радиационной химии, так как масс-снот.тр отралгяет вероятности образования различных ос- [c.185]

Следует заметить, что ионизацию электрораспылением полезно использовать вместе с времяпролетными масс-спектрометрами, обеспечивающими измерение массы больших молекул. Однако простые секторные и квадрупольные масс-спектрометры также вполне пригодны для этих целей. Дело в том, что при электрораспылении возникают многозарядные ионы, которые регистрируются при значениях массовых чисел minz [c.35]

Для изучения ионизации гелия и ксенона электронами определенной энергии был использован масс-спектрометр. Особое внимание было обращено на исследование зависимости выхода многозарядных ионов от энергии электронов вблизи порога. При исследовании ионизации Не была определена вероятность образования двухзарядных ионов. В этом случае вероятность ионизации оказалась пропорциональной квадрату разности энергии электронов и пороговой энергии. При исследовании ионизации ксенона были определены относительные сечения образования различных многозарядных ионов (заряд до семи) и исследованы зависимости этих сечений от анергии электронов. Обсушдены результаты исследования кривых зависимости вероятности ионизации от энергии электронов (кривых появления) и проведено их сравнение с ожидаемыми результатами. [c.390]

В органической химии масс-спектрометр был применен впервые, по-видимому, в 1930 г., когда Эйзенхути Конрад, изучая распад молекул метана, этана, этилена и ацетилена в разрядной трубке, обнаружили при этом образование всевозможных ионов, в том числе и таких ионов углеводородов, которые не существуют в свободном состоянии. В том же году Конрад открыл существование многозарядных осколков органических молекул. Хотя не представлялось возможным измерить относительные количества образующихся ионов различных типов, эта работа указывала пути развития химического анализа 196, с. 297]. Полный масс-спектр органических молекул впервые получил Тейлор (1935), который мог бомбардировать исходные молекулы электронами различных энергий. [c.253]

Вадлин и Гаррисон (1970) предположили, что изменение положения искры влияет как на угловое и энергетическое распределения ионов, так и на отбор ионов, проходящих через масс-спектрометр. Эти авторы наблюдали заметную неоднородность пучка ионов при подходе к энергетической щели, вызванную, вероятно, взаимным электростатическим отталкиванием ионов на коротком пути в источнике перед их ускорением. Когда расстояние искра—щель увеличивалось, многозарядные ионы концентрировались у внешнего края пучка, изменяя соотношение образовавшихся и прошедших через выходную щель ионов. Хотя эти эффекты невозможно точно воспроизвести на другом масс-спектрометре, ясно, что их влияние можно свести к минимуму поддержанием постоянного, пусть даже не оптимального, положения искры. С той же целью можно применить отражатель для того, чтобы направить все ионы неоднородной плазмы в щель вместо их спонтанного дрейфа в этом направлении. Такое устройство также могло бы улучшить соответствие пучка ионов составу плазмы. [c.257]

Диоды и другие микроминиатюрные полупроводниковые изделия обычно не могут быть непосредственно проаналпзированы на масс-спектрометре, так как невозможно добиться того, чтобы электрическян разряд в вакууме воздействовал лишь на небольшой участок поверхности пробы. Поэтому мелкие детали извлекают 13 прибора и помещают в ионный источник. Геометрия и размеры держателей зависят в основном от конфигурации образцов, а выбор материала держателей определяется характером аналитической задачи. Во всех случаях этот материал должен легко обрабатываться, быть химически неактивным, жестким, проводящим или полупроводящим и, по возможности, чистым. Желательно также, чтобы спектр масс. материала держателей имел простую структуру. Этим условиям лучше всего отвечают малоизотопные вещества, так как линии их многозарядных и многоатомных ионов перекрывают небольшое число линий спектра пробы. На практике для этой цели чаще всего используют графит, индий, золото, кремний, платину. [c.153]

В целом можно заключить, что анализ галлия и индия в охлажденном o roHiiiin иа масс-спектрометре с искровым источ-и1и ом проходит без существенного усложнения спектров масс, и поэто-му методы оценки составляющих анализируемых проб ничем не отличаются от рассмотренных ранее для простых по составу твердых веществ. При анализе ртути в графитовом тигле регистрируемый спектр усложняется кпшями, принадлежащими однозарядным, многозарядным иона.м ртути, п главным, образом линиями многоатомных ионов глерода. [c.189]

Трудности, связанные с выбором тигельных и электродных материалов для анализа жидкостей, авторы работы [15] пытались преодолеть путем использования для этой цели алюминия высокой чистоты, суммарное содержание примесей в котором не превышало 10 %. Известно, что алюминий является одноизотопным элементом с массовым номером 27, поэтому во время анализа на масс-спектрометре с вакуумной искрой в его спектре содерлсится небольшое количество многозарядных масс, а именно А1 +, АР+, АИ+, концентрации многоатомных масс этого элемента обычно незначительны. Когда алюминий был использован в качестве тигля и электрода для размещения и анализа жидкостей, было установлено, что многие участки спектра масс оказались перекрыты гидридами, гидроокисями алюминия, углеродными образованиями, окислами, хлоридами, полосами перезарядки и многими другн.ми линиями. Одним словом, масс-спектр исследуемого вещества оказался чрезвычайно [c.196]

Эти источники кратко описаны в разд. П,Л,4. Несмотря на то что в настоящее время появился значительный интерес к низковольтным источникам постоянного тока, опубликовано сравнительно немного статей по их аналитическим применениям [26, 156, 157]. Халлиди и др. [26] выполнили сравнительные исследования с искровым источником и с дугой постоянного тока на масс-спектрометре типа AEI MS7. Найдено, что применение дуги постоянного тока ограничено проводящими пробами, но этот источник полезен также и для определения труднолетучих материалов с высокой температурой кипения, так как ионные токи дугового источника иногда на порядок выше токов искрового источника. Для полуколичественных определений дуга постоянного тока менее подходит, чем искра, из-за большой интенсивности многозарядных ионов, а также из-за большого фона. Для оценки возможностей применения дуги постоянного тока при определении следов элементов еще предстоит большая работа. Копцемус и Свек [170] недавно описали пьезоэлектрический источник ионов типа вакуумного вибратора. Авторы применили бинластинку цирконата-титаната свинца, питаемую переменным током, для возбуждения колебаний движущегося электрода. У этого источника наблюдались большие ионные токи (З-Ю" а), а разброс энергий ионов значительно меньше разброса энергий радиочастотных источников. [c.368]

Система ГХ — МС с детектированием многозарядных ионов для газового анализа описана выше (стр. 598 сл.) В последнее время промышленность выпускает компактные высокочувствительные масс-спектрометры со скоростным сканированием, с помощью которых осуществляют химическую ионизацию и определение многозаряженных ионов [79]. [c.612]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология