Масс-спектрометрия изотопы

Все физико-химические методы определения атомных масс (в том числе метод Канниццаро) дают величину элементной массы. Только для моноизотопных элементов, представленных единственным природным изотопом, элементная масса совпадает с изотопной. Современные точные физические методы установления атомных масс (например, масс-спектрометрия) позволяют получать значения изотопных масс. Поэтому для установления атомной (элементной) массы необходимо еще знать изотопный состав элемента. [c.16]

Качественный анализ и идентиф икация органических соединений с помощью масс-спектрометра высокого разрешения с двойной фокусировкой основаны на точном определении разности масс ионов в сочетании с известными дефектами масс изотопов атомов в исследуемых веществах. Этот метод, впервые предложенный Бейноном [214—216] для качественного анализа соединений относительно низкого молекулярного веса (меньше 250), представляет собой спектроскопию дефектов масс и при выводе структурной формулы учитывает соотношение интенсивностей пиков ионов, входящих в состав мультиплетов, обладаюишх одинаковой номинальной массой. [c.125]

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]

Метод изотопного разбавления (с масс-спектрометром) позволяет — в отличие от других — определять все элементы, идентификация которых однозначна, учитывая неповторимость атомных масс изотопов и их распространенностей. Кроме того, это почти единственный абсолютный метод, т. е. не требующий стандарта. [c.147]

Кун [59], проводя ректификацию в многотрубчатой колонне, обладающей эффективностью около 250 теоретических ступеней разделения, добился увеличения концентрации на 7%. Концентрацию определяли с помощью масс-спектрометра. При этом был установлен интересный непредсказуемый факт, что тяжелый изотоп углерода накапливается в низкокипящей фракции, а изотоп С1 — в высококипящей фракции. Подобный эффект [c.233]

При расчетах производительности принимали, что молекулярная масса компонентов составляет 100, а температура кипения — около 90 °С. Другая колонна Куна, содержащая 61 трубу диаметром 0,2 см с рабочей высотой 1,5 м, была использована для разделения изотопов и с разностью температур кипения всего 0,03 °С. В этом случае число теоретических ступеней разделения определяли по данным анализа продуктов перегонки на масс-спектрометре. Удерживающая способность одной трубы диаметром 0,2 см и высотой 2 м составила около 0,5 г [22 [c.339]

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]

Масс-спектрометрией можно определять качественно и количественно различные изотопы элементов. Например, для элемента германия на масс-спектрограмме было получено пять линий различной интенсивности и толщины. Эти линии отвечают следующим изотопам [c.451]

В 30-х годах возник совершенно новый метод исследования веществ — масс-спектрометрия. Этот метод, разработанный Ф. Астоном, был предназначен для исследования масс атомов разных элементов. В итоге первоначальных работ было открыто, что атомы каждого элемента отнюдь не одинаковы по массе, а имеется 2—3 или более видов атомов, отличающихся по массе. Каждый элемент, следовательно, состоит из нескольких, как их назвали, изотопов с разными по массе атомами. Изучение этой изотопии элементов, их распространенности в земной коре, в атмосфере и в космосе дало совершенно новую информацию о происходящих физических, химических и других процессах. [c.221]

Таким образом можно разделить частицы, имеющие одинаковый положительный заряд и лишь незначительно отличающиеся по массе. На этом основан принцип действия масс-спектрометра (см. курс физики). Он позволяет обнаружить изотопы, определить с большой степенью точности их атомные веса и установить их относительные пропорции. [c.20]

В настоящее время для точного определения атомной массы в первую очередь используются методы масс-спектрометрии. В масс-спектрометре газообразный ионизированный поток вещества попадает в электрическое и магнитное поля, расщепляется в зависимости от соотношения заряда и массы и регистрируется (см. руководства по физике). Расшифровка спектра дает также возможность установить относительное содержание изотопов. Для хлора, например, установлено следующее процентное содержание изотопов 75% С1 и 25% С1. Отсюда атом-нгя масса хлора [c.38]

ИЗОТОПНЫЕ ИНДИКАТОРЫ (меченые атомы) — вещества, имеющие отличный от природного изотопный состав и благодаря этому используемые в качестве меченых для изучения разнообразных процессов. Роль меченого атома выполняют стабильные или радиоактивные изотопы химических элементов, которые легко могут быть обнаружены и определены количественно. Метод И. и. можно использовать в сложных процессах перемещения, распределения и превращения веществ в любых сложных системах или непосредственно в живых организмах. Этот метод применяют в химии, биологии, медицине, металлургии, геологии, сельском хозяйстве, почвоведении, в технике и промышленности. Радиоактивные И. и. определяют при помощи счетчика илп ионизационной камеры нерадиоактивные изотопы регистрируют масс-спектрометрами. Для проведения исследования И. и. прибавляют к химическому соединению, смеси, удобрению, лакам и т. д., содержащим исследуемый элемент поведение И. и. соответственно характеризует поведение элемента в данном процессе. [c.106]

Химические свойства изотопов одного и того же элемента практически не отличаются. В то же время одинаковые по строению, но различные по изотопному составу молекулы можно различать физическими методами. Самым общим различием таких молекул является различие в массах. Это позволяет олределять изотопный состав молекул с помощью масс-спектрометра. [c.27]

Куна С сотрудниками [17]. При расчетах молекулярный вес компонентов принимали равным 100, а температуру кипения—около 90°. Другая колонна, имевшая 61 трубку диаметром 0,2 см и полезной высотой 1,5 м, была использована для разделения изотопов и С при этом разность температур кипения составила всего 0,03°. Число теоретических тарелок в этом слзгчае определяют путем анализа продуктов на масс-спектрометре (см. главу 5.14). В трубке диаметром 0,2 см и длиной 2 м удерживается около 0,5 г жидкости [17]. Метод, предложенный Куном, дает хорошие результаты также при разделении таких близкокипящих изомеров, как ксилолы (рис. 253) или изомерные амиловые спирты. Колонну Куна можно с успехом применять при всех процессах разделения, которые требуют более 100 теоретических тарелок, так как эта колонна обладает исключительно малым значением ВЭТТ. [c.372]

В последние годы применение радиоактивных изотопов и масс-спектрометрии существенно облегчило получение данных о давлениях пара в различных металлических и шлаковых растворах. [c.145]

Преимущество применения радиоактивных изотопов состоит I том, что с помощью счетчика Гейгера — Мюллера в сочетании с электронными регистрирующими приборами очень просто обнаружить и фиксировать меченые атомы. С другой стороны, определение концентрации стабильных изотонов с помощью масс-спектрометров является значительно более точным. Применение стабильных изотопов предпочтительнее в следующих случаях [32] [c.245]

Наконец, при отсутствии образца-добавки последний заменяют веществом (суррогатом), которое в процессе измерения ведет себя одинаково или очень похоже на определяемый компонент. Выбор суррогатов требует тщательной методической проработки Наиболее распространены среди них меченью изотопами соединения, например ПХДД, ПХДФ, ПХБ и ПАУ на основе С, применяемые в хромато-масс-спектрометрии высокого разрешения. [c.160]

Содержание стабильных изотопов определяют специальными приборами — масс-спектрометрами. [c.487]

Калабин Г.А., Володина Е.Г., Воробьева Е.В. Применение методов ЯМР и изотопной масс-спектрометрии для определения общего и фрагментного содержания стабильных изотопов водорода, углерода и кислорода в компонентах алкогольных напитков и других продуктов питания// Проблемы идентификации алкогольсодержащей продукции Сб. трудов/ Госстандарт России. - М. 2001. - С. 17- 42. [c.167]

Кинетическая энергия выделившегося электрона (бета-лучей) измерена при помощи спектрометра (позволяющего определять отклонения бета-лучей в магнитном поле) она оказалась равной 1,32 МзВ. Масса устойчивого изотопа Са, составляющего 97% природного кальция, равна 39,96259 d эта величина определена при помощи мясс-спектрографа. Чему равна масса К [c.88]

Электромагн. метод основан на тех же принципах, что и масс-спектрометрия. С его помощью можно разделить одновременно все изотопы данного элемента. Примен. он для получения малых кол-в изотопов более 50 элементов и для пром. получения Недостатки малая произво- [c.214]

Электромагнитный метод. В основе электромагнитных методов разделения изотопов лежит тот же принцип, что и в основе работы упоминавшихся в начале этой главы магнитного анализатора или масс-спектрометр а. [c.44]

Различают стабильные и радиоактивные И. и. в зависимости от того, стабильный или радиоактивный изотоп добавляют в в-во в качестве метки. В стабильных И. и. в качестве метки м. б. использованы изотопы только тех элементов, к-рые в природе представлены смесями стабильных изотопов. У целого же ряда элементов (В, Р, Ка, А1, Р, I) имеется только один стабильный нуклид, поэтому стабильных И. и., меченных по этим элементам, нет. Кроме того, для применения стабильного изотопа в качестве метки его относит, содержание в прир. смеси изотопов данного элемента должно быть невелико. Так, в случае кислорода, состоящего из стабильных изотопов 0, О и (содержание в прир. смеси 99,756%, 0,037% и 0,204% соотв.), роль стабильного изотопа-метки могут играть и (чаще О, т.к. его извлечение из прир. смеси намного дешевле). Регистрацию стабильного изотопа-метки в изучаемых процессах осуществляют по его содержанию в в-ве на разных этапах процесса. Для этого используют в осн. масс-спектрометрию иногда, особенно в случае элементов с малыми 2, также ИК спектроскопию, ЯМР, вискозиметрию и др. методы. [c.196]

Траектории движения некоторых газообразных ионов, различающихся изотопным составом и не обладающих одинаковой кинетической энергией, в магнитном пол имеют разную кривизну. Поэтому пучки этих ионов могут быть собраны раздельно. На этом принципе основано действие масс-спектрометров и масс-спектрографов, применяющихся для определения количеств и атомных весов изотопов. Этот принцип лшжет быть использован для разделения микроколичеств любого элемента, который может ионизоваться в масс-спектрометре. Изотопы, разделенные этим методом, были использованы в первых экспериментах, проводимых с целью доказать возможность деления изотопа медленными нейтронами. [c.343]

Сначала представляло интерес точное определение относительных количеств этих изотопов. Фотографический метод, использовавшийся тогда в масс-спектрографах для измерения масс изотопов, не отвечал требованиям точных определений относительных количеств изотопов, и в результате попыток преодолеть это затруднение был создан масс-спектрометр с электронной регистрацией. По мере развития работ с этим прибором стало ясно, что вещества, более слоншые, чем элементы, иоинзируются, образуя характерные заряженные осколы . Систематическая разработка этих вопросов привела I тому, что масс-спектрометрия стала изящным методом качественного и количественного анализа органических соедине-тт. [c.335]

На рис. 2.14 приведен масс-спектр пара серебра (изотопный состав серебра Agl07 — 51,35%, Aglo9 — 48,65%), полученный на современном масс-спектрометре с электрометрической системой регистрации ионного тока. Из рисунка видно, что каждой форме иона соответствует четко очерченный пик, отчетлив также изотопный состав ионов, хотя, как известно, изотопы одного элемента различаются по массе. Этот пример свидетельствует о высокой разрешающей силе современных масс-спектрометров. [c.58]

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]

В настоящее время для получения стабильных изотопов иопользуют методы дистилляции, химического (изотопного) обмена, тёрмодиффузии, центрифугирования, массндиффузии, газовой хроматографии, ионного обмена и др. При помощи электромагнитного. разделения (масс-спектрометрии) можно получить в небольших количествах все стабильные изотопы, в том числе изотопы водорода, гелия, неола, ксенона. [c.76]

При использ. стаб. изотопов в пробу вводят известное кол-во W трассера — определяемого элем, с изотопным составом, отличным от нормального. На масс-спектрометре (см. Масс-спектрометрия) измеряют отношения концен- [c.213]

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]

К. X. применяют в осн. для разделения многокомпонепт-иых смесей или смесей соед. с близкими св-вами, в т. ч. геом. и оптич. изомеров, изотопов, молекул с разным изотопным составом (напр., СоНб и СаВ В — дейтерий). Часто К. X. использ. в сочетании с масс-спектрометрией (см. Хромато-масс-спектрометрия). [c.241]

Масса А. определяется массой его ядра масса электрона ( X 9,109 10 г) примерно в 1840 раз меньше массы протона или нейтрона ( 1,67-10 гХ поэтому вклад электронов в массу А. незначителен. Общее число протонов и нейтронов-4 = Z + Л нах массовым числом. Массовое число и заряд ядра указываются соотв. верхним и нижним индексами слева от символа элемента, напр. liNa. Вид атомов одного элемента с определенным значением N наз. нуклидом. А. одного и того же элемента с одинаковыми Z и разными N наз. изотопами этого элемента. Различие масс изотопов мало сказывается на их хим. и физ. св-вах. Наиболее значит, отличия (изотопные эффекты) наблюдаются у изотопов водорода вследствие большой относит. разницы в массах обычного атома Н (протия), дейтерия D ( Н) и трития Т (fH). Точные значения масс А. определяют методами масс-спектрометрии. [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]

Электро.магиитный метод основан на зависимости отклонения ионов в электрическом и магнитном полях от отношения т>2 (т-масса иона, г-его заряд), т.е. на тех же принципах, что и. масс-спектрометрия. В-во, содержащее изотопную смесь, переводится в пар, ионизируется, затем ионы ускоряются электрич. полем и попадают в разделит, камеру, -где под действием магн. поля, перпендикулярного направлению движения ионов, смесь разделяется на отдельные пучки с одинаковыми значениями т/г затем пучки собираются в разные приемники. Этим методом можно выделить все изотопы данного элемента. Его применяют для получения малых кол-в изотопов более 50 элементов впервые этим методом было получено неск. кг (1943-45). Недостатки метода малая производительность, низкая спепень использования сырья, сложность аппаратуры, большие энергозатраты. [c.199]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология