Газовая хромато-масс-спектрометрия масс-спектры

В ионном источнике нейтральные атомы и молекулы под воздействием определенных носителей энергии превращаются в ионы. Для того чтобы получить положительный ион из нейтральной частицы, последней следует сообщить некоторое количество энергии, способное по меньшей мере вызвать отрыв электрона с высшей занятой орбитали. Подвод энергии можно осуществить различными способами многие из них находят практическое применение в масс-спектрометрии для обеспечения ионизации нейтральных молекул. В хромато-масс-спектро-метрии применяются следующие методы, при которых ионизация происходит в газовой фазе ионизация электронным ударом, химическая ионизация, полевая ионизация и ионизация при атмосферном давлении. В обзорной работе [56] кратко рассмотрены эти методы ионизации. [c.280]

Сочетание газовых хроматографов и ИК-спектрометров в онлайновом режиме в настоящее время может быть реализовано на базе чувствительных и быстродействующих инфракрасных спектрометров, использующих принцип преобразования Фурье (ИК-фурье-спектрометров) [8]. Эта техника позволяет идентифицировать большое число фракций на одном и том же хроматографе как на обычных колонках (диаметр с1с = 2 - -4 мм), так и на микроколонках ( с = 0,5 мм) с сохранением многих преимуществ, характерных для хромато-масс-спектраль-ного метода, —таких, как быстрота анализа, малый расход вещества, возможность накопления и вычитания спектров, а также их автоматического сравнения и т. д. Сочетание газовой хроматографии и ИК-спектроскопии преимущественно используется для анализа веществ, для которых получаются хорошие спектры в газовой фазе в температурном интервале примерно до 350 °С. Хотя предложенная в работе [42а] техника поглощения в тонких пленках в принципе позволяет измерять спектры в жидком состоянии при работе в он-лайновом режи- [c.263]

В процессе становления органическая геохимия использовала всю современную методологию своей предшественницы, т. е. молекулярный уровень исследований с определением не только структуры, но и пространственной конфигурации изучаемых молекул, а также все современные достижения аналитической и органической химии. Успехи органической геохимии связаны с широким применением наиболее современных методов анализа, таких, как высокоэффективная газовая и жидкостная хроматография, хромато-масс-спектрометрия с компьютерной обработкой данных (в том числе масс-фрагментография), спектры ЯМР на ядрах С. [c.3]

Разумеется, приведенная выше классификация хроматографических методов не может считаться исчерпывающей. Так в газовой хроматографии широкое распространение получили комплексные (гибридные) методы. Из них наиболее важными являются реакционная (реакторная) газовая хроматография (сочетание химических превращений и хроматографического процесса) и хромато-масс-спектрометрия (последовательное соединение хроматографической колонки и масс-спектрометра с получением полных или частичных масс-спектров для каждого из компонентов исследуемой смеси). [c.10]

Трудности отождествления хроматографических спектров сложных смесей загрязнений, полученных на колонках с различными НЖФ (см. гл, I), приводят к тому, что в аналитической практике предпочтительно используют коэффициенты распределения и их зависимости в комбинации с величинами хроматографического удерживания. Такой способ идентификации позволяет повысить надежность результатов качественного анализа в газовой хроматографии [60] и хромато-масс-спектрометрии (см. гл. X). [c.278]

Хромато-масс-спектрометрия является незаменимым методом при обнаружении идентификации и определения ЛОС в городском воздухе. В сети наблюдений Госкомгидромета за состоянием атмосферного воздуха в городах с помощью различного рода газоанализаторов, работающих в системе мониторинга (см. главы П1 и IV), фиксируются лишь содержания неорганических загрязнителей (оксиды углерода, серы и азота, сероводород, фтороводород, сероуглерод и хлор), а сведений о содержании ЛОС (за исключением фенола и суммы углеводородов) практически нет, хотя многие из них (табл. У.З) имеют достаточно низкие ПДК для атмосферного воздуха населенных мест. Поэтому при необходимости знать истинную картину загрязнения городского воздуха приходится обращаться к газовой хроматографии (см. главу I) или хромато-масс-спектро-метрии. В последнем случае получают детальный состав сложной смеси ЛОС, большинство из которых относится к приоритетным загрязнениям городского воздуха (табл. У.З), типичным для промышленных регионов России (сравните данные таблиц У.З и У.4). [c.385]

Качественно новый метод — хромато-масс-спектрометрия ХМС) — сочетает наиболее сильные стороны- газовой хроматографии и масс-спектрометрии. Совершенствование методик было направлено на повышение чувствительности (на уровне пикограммов), создание методов количественного анализа, увеличение объема информации и повышение скорости их обработки. Решению этих задач способствовал предложенный В. Л. Таль-розе с сотр., [124] метод анализа смесей по характерным линиям в их масс-спектрах, обеспечивающий эффективное повышение чувствительности и селективности измерений. [c.101]

Большинство из описанных выше способов модифицирования органических соединений основываются на реакциях в растворах, которые осуществляются в отдельных экспериментах и требуют значительных затрат труда и времени для разделения продуктов реакций и выделения целевых веществ. Как правило, для проведения таких реакций требуется сравнительно большое количество исходного вещества. Более удобным для целей химической трансформации является проведение реакций в газовой фазе, которые можно осуществлять в микрореакционных системах, непосредственно включенных в систему напуска масс-спектрометра (отсюда название метода - "реакционная хромато-масс-спектрометрия"). В этом случае химическому модифицированию могут быть подвергнуты субмикрограммовые количества образца, которые обычно используют в масс-спектро-метрическом анализе. Однако самым важным в этом методе является возможность осуществления реакций непосредственно в ходе масс-спектрометрического исследования, что создает основу для разработки экспрессных и высокоэффективных методик структурного анализа. [c.185]

При сочетании масс-спектрометрии с газовой хроматографией (так называемая хромато-масс-спектрометрия) высокоэффективная хроматографическая колонка выполняет функцию обычно системы напуска, что позволяет разделять непосредственно перед анализом сложные смеси веществ. Разработанные принципы масс-спектрометрического анализа, основанные на регистрации хроматограммы анализируемой смеси по двум значениям т/е (отношение массы иона к его заряду), не исключают необходимости записи полных масс-спектров, например для идентификации неизвестных соединений. Одним из главных требований является в этом случае быстрая (секунды и доли секунды) регистрация спектра, сравнимая со временем выхода хроматографического пика. [c.265]

Системы, объединяющие газовый хроматограф и масс-спектрометр, отличаются высокой эффективностью разделения и высокой способностью к идентификации, характерными для газовой хроматографии и масс-спектрометрии соответственно. Обычно для обеспечения синхронности работы этих двух приборов, для управления работой каждого из них и обработки большого числа сложных спектров, получаемых при каждом анализе, необходим компьютер. Более того, поскольку газовый хромато-масс-спектрометр способен выдавать сотни спектров в день, автоматизация анализа и интерпретации спектров на базе компьютера могла бы оказать существенную помощь. Типичная конструкция такой системы приведена на рис. 3.7. Прибор данного класса имеет очень сложное устройство и включает много различных интерфейсов. Некоторые из них более подробно будут рассмотрены в главе, посвященной принципам сопряжения. [c.123]

Все большее значение приобретает также масс-спектрометрия, хотя это не столь массовый метод, как газовая хроматография. Относительно важную роль играет он в нефтехимии в качестве способа группового анализа углеводородов. Прогресс в органической масс-спектрометрии зависит от выпуска приборов высокого разрешения, использования вычислительной техники, наличия хороших стандартных образцов. Метод имеет немалые достижения. Многое сделано в этом отношении по-современному оснащенной лабораторией Института биоорганической химии им. М. М. Шемякина АН СССР, где успехи в значительной мере были достигнуты благодаря использованию именно масс-спектрометрии. В Институте химической физики АН СССР под руководством В. Л. Тальрозе успешно развивается автоматизированный качественный масс-спектральный анализ, основанный на распознавании образов с помощью ЭВМ. Этой же группой разработана комбинация газовой хроматографии с масс-спектрометрией—хромато-масс-спектро-метрия. [c.131]

Десорбированные примеси улавливают в стальном капилляре 5, охлаждаемом жидким азотом, где они из пара превращаются в жидкость. Затем охлаждение (сосуд Дьюара) убирают и заменяют его сосудом с горячей водой (90—95°С). При этом сконденсированные в ловушке 5 вещества испаряются и в виде паров с током газа-носителя попадают в капиллярную колонку 6 газового хроматографа 7 с масс-селективным детектором 8. Полученная информация (хроматограмма) записывается рекордером 9 и обрабатывается на интеграторе 10 в случае газового хроматографа) и с помощью компьютера с библиотекой масс-спектров (в случае хромато-масс-спектрометра). [c.553]

Комбинация газовой хроматографии и масс-спект-рометрии представляет собой чувствительный, специфичный и удобный метод анализа. Сущность хромато-масс-спектрального анализа заключается в том, что многокомпонентную смесь разделяют на хроматографической колонке, а идентификацию и количественный анализ проводят на масс-спектрометре. Для получения масс-спектра соединения его в газообразном состоянии подвергают диссоциативной ионизации, что приводит к образованию набора осколков, характеризующих исходную молекулу. [c.48]

В отношении числа масс-спектров, получаемых в единицу времени, времяпролетный масс-спектрометр не имеет себе равных. В принципе на экране осциллографа можно зарегистрировать до 10 000 спектров в секунду. Поэтому на первый взгляд кажется, что этот тип прибора словно предназначен для сочетания с газовой хроматографией. Однако дальше самых первых успехов применения времяпролетных масс-спектрометров в хромато-масс-спектрометрии дело не пошло. Одной из причин этого является невысокая разрешающая способность приборов, не отвечающая непрерывно возрастающим требованиям [c.292]

Если при проведении хромато-масс-спектрального анализа ограничиться регистрацией только определенных, характерных для анализируемого образца ионов путем постоянной установки на одно массовое число, то получают хроматограмму, в которой представлены пики только тех соединений, масс-спектры которых содержат ионы, по массе соответствующие настройке масс-спектрометра. Каждое соединение будет зарегистрировано с чувствительностью, специфической для иона с данным массовым числом. Таким образом, масс-спектрометр выступает здесь в роли селективного детектора газового хроматографа. Преимущество этого детектора по сравнению с другими селек- [c.298]

Такие уникальные разделительные возможности газовой хроматографии обусловливают ее применение в комплексе с другими методами для идентификации компонентов сложных смесей. Сюда относится сочетание газовой хроматографии с определением физико-химических характеристик выделенных веществ, с химическими реакциями, инфракрасной и масс-спектрометрией, причем часто разделение и получение информационных сигналов производятся в единой системе комплексного прибора (к числу таких приборов относится, в частности, хромато-масс-спектро-метр) [1]. [c.6]

Мощные средства детектирования, успехи в области технологии колонок, разработка программного обеспечения и совершенствование хроматографического оборудования существенно расширили область применения газовой хроматографии. Внедрение в хроматографическута практику кварцевых капиллярных колонок способствовало дальнейшему распространению газохроматографических методов для проведения специфических анализов и анализов сложных смесей. Используя капиллярные колонки, можно легко разделить и анализировать многие сложные смеси, анализ которых с насадочных колонок весьма затруднен. Хромато-масс-спектрометрия стала стандартным методом определения лекарственных средств в таких областях, как криминалистика и терапия. Благодаря высокой надежности качественного и количественного определения, воспроизводимости и меньшей продолжительности анализа капиллярную газовую хроматографию стали применять для решения широкого спектра аналитических задач. Технология капиллярных колонок и хроматографического оборудования в целом находится в постоянном развитии. Ежедневно появляются новые аналитические задачи. Все это способствует более широкому применению КГХ в науке и промышленности. Непрерывный рост роли капиллярной ГХ в аналитической химии свидетельствует о том, что этот метод станет одним из основных методов анализа. [c.131]

Наибольший интерес представляет использование подобных микрореакторов в хромато-масс-спектрометрии. Поэтому ниже описываемый метод мы называем реакционной хромато-масс-спектрометрией . Его предшественником является метод реакционной газовой хроматографии [1], который включает химическую модификацию для получения производных с известными хроматографическими характеристиками или для упрощения состава смеси. В отличие от этого реакционная хромато-масс-спектрометрия предусматривает целенаправленное видоизменение веществ с целью получения соединений, обладающих более информативными масс-спектрами, В настоящей работе рассмотрены возможности применения данного метода к исследованию смесей алкенов и циклоалканов, имеющих прямое отношение к химии нефти и нефтехимическому синтезу. [c.41]

В настоящее время доступны как газовые хромато-масс-спектрометры, так и жидкостные хроматографы со спектральным обнаружением хроматографируемых компонентов. Результатом многоканального обнаружения является регистрация трехмерных так называемых сиектро-хроматограмм . На рис. 5.37 показана такая спектро-хроматограмма в псевдоизомерной форме и в форме контурной диаграммы. Как и при представлении поверхностей отклика (рис. 5.2), контурные диаграммы предпочтительны в тех случаях, если требуется объективная интерпретация данных на основании рисунка. [c.300]

Среди многих физических методов исследования органических веществ, широко применяемых в настоящее время, масс-спектрометрия занимает особое положение. Только этот метод дает возможность точного измерения молекулярной массы и некоторых других характеристик (например, элементного и изотопного состава) при наличии ничтожных количеств вещества, в том числе в сложных многокомпонентных смесях (до 10 —г при хромато-масс-спектрометрическом анализе с ионизацией электронным ударом и до 10 г при химической ионизации с детектированием отрицательных ионов). Большая скорость регистрации спектров на современных 1триборах позволяет получать всю необходимую информацию в течение десятых долей секунды. Такая чувствительность и быстродействие позволяют совмещать масс-спектромет-рию с наиболее эффективными способами разделения сложных смесей органических соединений — газовой и жидкостной хроматографией. Особенно удобным и широко применяемым оказалось сочетание масс-спектрометров с газовыми хроматографами, воплощенное во многих конструкциях серийно выпускаемых хромато-масс-спектрометров—наиболее универсальных и информативных современных аналитических приборах. [c.4]

В газовой хроматографии такая химическая дериватизация анализируемых веществ достаточно щироко используется и имеет целью повы-щение летучести, достижение селективности, улучшение разделения компонентов с близкими параметрами удерживания и снижение порога детектирования (см., например, [111]). В хромато-масс-спектрометрии все эти цели дериватизации сохраняют свое значение, но необходимость получения более детальных сведений о структуре выдвигает особые задачи получения производных, спектры которых несут информацию, отсутствующую по тем или иным причинам в спектрах исходных соединений. Из таких специфических задач дериватизации в масс-спектромет- [c.129]

Содержание сероводорода и тиолов в исходной и полученной после контакта с катализатором газовой смеси определяли известными химическими методами путем предварительного концентрирования их в системе из поглотителей. Идентификацию компонентов проводили на хромато-масс-спектрометре фирмы Finigan МАТ , модель 4021 с компьютером Nova 4С , наличие которого дает возможность автоматического поиска на базе 26000 масс-спектров. [c.108]

Масс-спектрометры используются в качестве детекторов в газовой хроматографии уже более 30 лет. За это время повысилось качество масс-спектрометров и появилась возможность получать надежные и воспроизводимые аналитические данные. При этом стоимость выпускаемых серийно масс-спектрометров уменьшилась. Современная комбинированная система ГХ-МС (хромато-масс-спектрометрия, ХМС) позволяет проводить анализ сложной смеси из 25 компонентов в течение 30 мин. За короткое время химик-аналитик получает количественную и качественную информацию об анализируемой смеси. ХМС позволяет охарактеризовать полученный в результате анализа газохроматографйческий пик соответствующим масс-спектром. Затем этот пик может быть сопоставлен с масс-спектром из библиотеки спектров, хранящейся в базе данных [9, 10]. Система обработки данных позволяет сравнить стандартный спектр известного соединения с неизвестным спектром. В качестве дополнительной информации о структуре химик-аналитик получает данные о коэффициенте корреляции между библиотечным спектром и спектром анализируемого соединения. Возможности ХМС обусловлены сочетанием разделительной способности ГХ, идентификации анализируемых соединений по специфичным масс-спектрам и количественной оценки по площадям пиков. Кроме того, очевидна высокая эффективность метода с точки зрения стоимости оборудования. [c.81]

С тех пор сочетание газовой хроматографии и масс-спектро-метрни выдвинулось в ряд наиболее эффективных аналитических методов и получило широкое распространение во всем мире. Основная причина этого заключается в том обстоятельстве, что аналитические возможности этих двух методов при их комбинированном использовании почти идеально дополняют друг друга. Другим решающим фактором, способствующим совместному применению этих методов, является то, что их сочетание позволяет получить важную информацию в большом объеме. Лавинообразное накопление данных очень скоро сделало актуальной необходимость применения вычислительной техники для полной, поддающейся интерпретации и экономной с точки зрения затрат времени обработки потока результатов измерений. В последнее время благодаря внедрению современной вычислительной техники в хромато-масс-спектральные системы их аналитический потенциал стал, бесспорно, выше по сравнению с тем, что может дать использование этих методов по отдельности. Широкому распространению хромато-масс-спектрометрии способствовало также появление на мировом рынке большого количества постоянно совершенствуемых приборных систем. [c.276]

Описаны новые методы реакционной хромато-масс-спектрометрии для исследования структуры алкенов и циклоалканов, основанные на использовании системы газовый хроматограф—микрореактор гидрирования или дегидрирования—масс-спектрометр. При использовании этой системы (катализатор Pt/хромасорб W 50—250° С газ-носитель и газ-реагент — Hj) по масс-спектрам соответствующих алканов, образующихся из алкенов, легко удается установить характер углеродного скелета последних. Проведение хроматографирования в токе Da позволяет определять положение двойной связи в некоторых разветвленных алкенах. Исследование циклоалканов с использованием, катализатора дегидрирования (20%-ный Pt/ о2С° С газ-нсситель — 95%Не-f 5%Нг) позволяет судить о наличии и количестве дегидрируемых циклогексановых колец в молекуле, о характере-заместителей, дифференцировать циклопентановые и циклогексановые углеводороды, различать некоторые сочлененные, конденсированные и мостиковые углеводороды. [c.239]

В разд. 9.4 были описаны масс-спектрометры различных типов. Ограничимся характеристикой особенностей, относящихся к газовой хромато-масс-спектрометрии, таких, как чувствительность, линейный динамический диапазон, разрешение, диапазон масс и скорость сканирования. Скорость сканирования масс-спектрометра—это время, необходимое для сканирования одного порядка на шкале масс (например, от т/г 50 до 500). В газовой хромато-масс-спектрометрии с капиллярными колонками благодаря небольшой ширине пика необходима высокая скорость сканирования (< 1 с/порядок), чтобы получить по крайней мере 3-5 спектров для пика в режиме полного сканирования. Ограниченный диапазон масс некоторых масс-анализаторов не является проблемой, поскольку молекулярная масса соединений, поддающихся газохроматографическому разделению, обычно меньше 600. Различные типы масс-спектрометров значительно различаются разрешающей способностью. Разрешение Д —мера способности масс-спектрометра разрешать два пика иона с различными т/г, она определяется как К = т/Ат. Способность масс-спектрометра разрешать два пика с различающимися на единицу массами называется единичным массовым разрешением. С едичичным массовым разрешением обычно работают квадрупольные приборы. Приборы же с двойной фокусировкой достигают высокого массового разрешения (Д > 10 ООО). Это важно, поскольку из точной массы иона фрагмента часто можно непосредственно получить элементный состав. Для разделения ионов С5Н11О2 и 4HllN20 (табл. 14.2-1) с Дт = 0,01123 требуется разрешение по крайней мере К = 9172. [c.603]

Сочетание методов газовой хроматографии и масс-спектрометрии дает огромную информацию, которая требует компьютерной обработки данных. Компьютерные программы в хромато-масс-спектрометрии предназначены дпя выделенйя, хранения и анализа большого числа экспериментальных данных, а также для сопоставления масс-спектра определяемого компонента смеси с масс-спектрами справочного каталога. [c.373]

Подобное различие в масс-спектрах вицинальных дидейтероалканов, полученных при гидрировании индивидуальных изомерных нормальных алкенов в растворе на гомогенном катализаторе, позволило авторам работы [8] уверенно определять положение двойной связи. К сожалению, метод гидрирования в растворе неприменим в реакционной хромато-масс-спектрометрии. Некоторые сложности возникают и при использовании в условиях газофазного гидрирования, реализуемого в хромато-масс-спектрометрии, гетерогенных катализаторов на базе переходных металлов, которые не обеспечивают такого селективного дейтерирования, поскольку при проведении реакции как в растворах, так и газовой фазе наряду с присоединением дейтерия происходит обмен почти всех атомов водорода субстрата на дейтерий [9]. Однако наши исследования показали, что для некоторых разветвленных алкенов наблюдается высокая степень селективности насыщения двойной связи дейтерием. [c.47]

Четыре перечисленных метода ионизации веществ в газовой фазе отличаются максимальным быстродействием и минимальными эффектами памяти . Их использование позволяет записать спектр летучего соединения немедленно после его введения в спектрометр, и поэтому только эти методы применяются в хромато-масс-сиектрометрии. Указанные ниже способы ионизации нелетучих органических соединений требуют их предварительного нанесения на твердые подложки. [c.29]

Эти обстоятельства и обусловили крайне благоприятную основу для создания объединенных приборов — хромато-масс-спектромет-ров, включающих газовый хроматограф (рассчитанный на работу как с насадочными, так и с капиллярными колонками, в изотермическом режиме и с программированием температуры) и масс-спектрометр (как правило, прибор с возможностью быстрого сканирования и получения масс-спектров среднего разрешения в диапазоне до 2000 ед. т/е). Для удобства обработки и интерпретации результатов к современным хромато-масс-спектрометрам прилагается комплекс сервисных устройств, включающих специализированную ЭВМ с блоками внешней памяти, где хранятся тысячи известных масс-спектров, записанных на магнитную ленту, и ряд других вспомогательных приспособлений. [c.175]

Каждый анализатор в отдельности обеспечивает разрешение прибора по массам регистрируемых ионов порядка (0,5-2) 10 (так называемая масс-спектроскопия низкого разрешеш я). В сочетании с газовым хроматографом такой диапазон спектрометра более чем достаточен для решения большинства задач, так как соединения с большими массами обладают малой летучестью и обычно не могут быть подвергнуты хроматографическому разделению. Градуировку шкалы масс при этом проводят по целочисленным массовым числам ионов (суммы целочисленных массовых чисел образующих эти ионы атомов для атома массовое число равно сумме числа нуклонов в ядре). Комбинация двух анализаторов (обычно магнитного и электростатического) повышает разрешение прибора до (1-2)10 , что обеспечивает точность измерения масс ионов в углеродной шкале до 5-6 значащих цифр, т.е. до 0,1-1 мДа. Столь высокая точность измерений позволяет непосредственно устанавливать формулы ионов, что полезно при интерпретации сложных масс-спектров или (в хромато-масс-спектрометрии) для обеспечения максимальной селективности детектирования. По этой причине, например, для обнаружения полихлорированных ароматических гетероциклических соединений (дибензодиоксины, дибензофураны и др.) используют только приборы с двойной фокусировкой. [c.312]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология