Масс-спектрометрия неорганических веществ

Масс-спектрометрия неорганических веществ 133 [c.133]

Масс-спектрометрия неорганических веществ 135 [c.135]

МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВ 8.5.1. Введение [c.132]

Масс-спектрометрия неорганических веществ 137 [c.137]

Масс-спектрометрия неорганических веществ 139 [c.139]

Масс-спектрометрия неорганических веществ 141 [c.141]

Масс-спектрометрия неорганических веществ 143 [c.143]

Масс-спектрометрия неорганических веществ 145 [c.145]

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]

Следует иметь в виду, что в отличие от других разновидностей масс-спектрометрии, где скорость сканирования спектров не имеет принципиального значения, в хромато-масс-спектрометрии она лимитируется временем выхода компонента из колонки (для капиллярных колонок от 2 до 10 с). Этим обусловлен один из двух дополнительных источников искажений масс-спектров при хромато-масс-снектрометрическом анализе 1) за счет изменения количества вещества, поступающего в источник ионов во время выхода хроматографического пика, и 2) за счет наложения на спектр исследуемого соединения сигналов фона неподвижной фазы, особенно ири высоких рабочих температурах. Для борьбы с этими источниками погрешностей спектров уменьшают время сканирования, используют статистическую обработку нескольких спектров, записанных в разных точках хроматографического пика, и работают, по возможности, с максимально термостабильными неподвижными фазами, из которых наиболее перспективны силиконовые эластомеры, либо, при анализе низкокипящих веществ, неорганические или полимерные сорбенты. Статистическая обработка нескольких спектров одного и того же соединения представляет собой несложный, но крайне эффективный прием, с помощью которого легко выявляются сигналы фона и примесей других веществ. Критерием их обнаружения служит плохая воспроизводимость относительных интенсивностей соответствующих им пиков масс-спектра. [c.205]

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]

Метод широко применяют для элементного анализа твердых неорганических веществ и материалов. Важным аспектом аналитической масс-спектрометрии является молекулярный анализ неорганических газов. В частности, с помощью масс-спектрометрии измерен нейтральный и ионный состав верхних слоев атмосферы Земли, Марса и Венеры. В медицине масс-спектрометрия применяется как экспрессный метод анализа респираторных газов. [c.364]

В случае элементов и неорганических соединений аналитические задачи масс-спектрометрии 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. [c.346]

Необходимость контроля за нефтепродуктами привела к быстрому развитию масс-спектрометрии. В связи с разработкой во время войны радарной техники были достигнуты успехи и в радиоспектроскопической аппаратуре, что привело к почти одновременному возникновению трех новых методов микроволновой газовой спектроскопии, ядерного магнитного резонанса (ЯМР) и электронного парамагнитного резонанса (ЭПР). До 1945 г. лабораторная техника в органической химии мало отличалась от техники 1895 или даже 1875 г., ныне современные спектроскопические методы революционизировали определение молекулярной структуры как в органической, так и в неорганической химии , — пишут видные американские химики — авторы доклада о фундаментальных исследованиях по химии в США [5, с. 3—41. Эти методы позволяют ныне изучить молекулярную структуру и свойства не только стабильных органических соединений, но и промежуточных продуктов реакции, так же как и самый акт химического взаимодействия. Новые методы могут давать более точную и быструю информацию, чем любые другие физические, физико-химические или химические методы. Для них требуются малые количества вещества, которое часто может быть возвращено химику. Благодаря своей высокой избирательности и чувствительности они незаменимы при анализе сложных смесей и обнаружении примесей, они не влияют на состав смесей таким образом, не нарушают таутомерных, конформационных и других равновесий и позволяют вести контроль за процессом, облегчая кинетические исследования [6, с. 1]. Поэтому-то в истории органической химии ныне должное и почетное место должна занять история применения в ней физических методов исследования. Далее в шести главах мы и рассмотрим в историческом аспекте важнейшие и наиболее актуальные из этих методов в той последовательности, которая подсказывается не только временем их первого применения к органическим соединениям, общностью природы изучаемых ими явлений, но и характером информации, которую они предоставляют. [c.196]

Возможности определения примесей в летучих неорганических веществах особой чистоты методами масс-спектрометрии и газовой хроматографии...................... 168 [c.263]

Хотя рамки этой главы ограничены рассмотрением использования ЭВМ для анализа твердых неорганических веществ на масс-спектрометре с искровым источником ионов, необходимо коротко упомянуть фундаментальные работы, выполненные в масс-спектрометрии высокого разрешения для исследования органических соединений. Эта область очень существенна для ЭВМ. Множество расчетов, обработка огромного числа данных, вычисление масс ионов с высокой степенью точности были бы абсолютно невозможны при работе вручную. Эта область науки, столь важная во многих отраслях промышленности, появилась лишь в 1964 г. и в наши дни стала одним из главных разделов масс-спектрометрии. Масс-спектрометры высокого разрешения. [c.237]

Высокая чувствительность, присущая масс-спектрометру с искровым источником ионов и двойной фокусировкой, делает этот метод эффективным для анализа сильно радиоактивных образцов, с которыми безопасно работать только при микрограммовых количествах. В последнее время методы, которые ранее применялись только для анализа материалов с умеренной радиоактивностью, используются для урана и плутония разработаны новые приемы анализа трансурановых элементов. В этой главе рассмотрены в общих чертах предосторожности, необходимые для анализа радиоактивных веществ в виде порошков или растворов на масс-спектрометре с искровым источником ионов, а также количества трансурановых элементов, необходимые для этих работ. Специально обсуждены коэффициенты относительной чувствительности для редкоземельных элементов, актиноидов и других неорганических примесей. [c.348]

Практические применения масс-спектрометрии весьма многообразны. Большую роль сыграли измерения масс-спектров при изучении изотопного состава различных веществ. Основные знания о стабильных изотопах фактически получены с помощью этого прибора. Одним из достоинств масс-спектрального анализа является возможность одновременного определения нескольких элементов и использование в работе небольших навесок (I мг и меньше). Метод применим для анализа металлов, полупроводников и других неорганических и органических веществ. Он позволяет определять примеси на поверхности и по всему объему пробы. Концентрационная чувствительность большинства элементов составляет величину порядка 10 %. Большие перспективы открывает метод, сочетающий хроматографическое разделение и масс-спектрометрическое определение полученных продуктов. [c.176]

Различные типы описанных в литературе ионизационных детекторов не являются универсальными. Создание универсального ионизационного детектора для анализа как органических, так и неорганических газов и паров возможно при использовании ионизации молекул анализируемого вещества медленными электронами в высоком вакууме, как это имеет место в ионном источнике масс-спектрометра. [c.48]

Находит применение и старый метод — газовая электронография, несколько модифицированный в последние годы. За счет его усовершенствования появилась возможность детально изучать процессы не только в органических соединениях, но и в труднолетучих неорганических веществах [171]. Этим способом можно определять межъядерные расстояния с точностью до 0,2—0,5 пм. Перспективным является метод, по которому электронограф (с радиационным нагревом испарителя до 2000 °С) комбинируют с масс-спектрометром. Это особенно эффективно в случае исследования системы веществ со сложным составом пара. [c.156]

Метод, с помощью которого твердые либо жидкие образцы могут быть введены в систему напуска, нагретую приблизительно до 200° С, был описан Кольдекортом [60]. Менее летучие материалы могут быть введены в масс-спектрометры после нагревания в маленькой печи и испарения непосредственно в электронный пучок такая система применялась ири изучении качественного состава асфальтов [61]. Печка может находиться также и вне ионизационной камеры в этом случае работают с молекулярным пучком образца. Последняя система широко применялась для исследования металлов и других неорганических соединений и продуктов термического распада полимеров [62]. В работе [63] описана конструкция, обеспечиваюи ая непосредственный ввод анализируемого вещества в ионный источник. [c.39]

Большинство экспериментальных работ по неорганической химии требует изучения электронных и колебательных спектров, магнитной восприимчивости, спектров электронного парамагнитного, ядерного магнитного и квадрупольного резонансоа. Во многих случаях для получения данных о строении молекул и вещества используют масс-спектрометрию и дифракционные методы и т. д. Кроме того, подготовка высококвалифицированных химиков в вузах сегодня уже немыслима без активного участия в научно-исследовательской работе. В настоящее время назрела необходимость в создании учебных пособий по физико-химическим методам исследования в неорганической химии, предназначенных для студентов младших курсов. [c.3]

В мембранном сепараторе, предложенном Ливеллином и Литлджоном, камера в которую вводится поток из хромато графа, отделяется от вакуумной системы масс спектрометра мембраной из силиконовой резины толщиной 0,025—О 040 мм (рис 18) Газ носитель и образец, проходящие над мембра ной, диффундируют сквозь нее в масс спектрометр Проницае мость мембраны для органических веществ в 20—100 раз выше, ч м для гелия и других неорганических газов Обычно степень [c.29]

Масс-спектрометрия и газовая хроматография получили значительное распространение в анализе молекулярного состава примесей в летучих неорганических веществах особой чистоты. Эти два метода характеризуются высокой чувствительностью и позволяют получить обширную информацию о природе примесей. Сочетание их преимуществ позволяет решить задачи анализа сложных многокомпонентных смесей. В данном сообщении рассматриваются возможности масс-спектрометрического и хроматографического методов анализа на прид1ере анализа летучих хлоридов и гидридов особой чистоты. [c.168]

Тонкослойная хроматография (ТСХ) —один из наиболее эффективных, простых и универсальных методов разделения микроколичеств многокомпонентных смесей неорганических и органических соединений. Этот метод нащел щнрокое применение в биохимии, в анализе природных соединений, фармакологии. В органической геохимии ТСХ используют при исследовании липидов, стероидов, для разделения сернистых соединений нефти [46], ароматических УВ, фенолов и т. д. [4, 88]. Хроматография в тонком слое предполагает не только фракционирование сложных смесей на классы соединений, но и разделение внутри одного класса на индивидуальные компоненты. При исследовании сложных смесей применение ТСХ особенно эффективно в сочетании с ГЖХ и физическими методами ИК-, УФ-спектроскопией и масс-спектрометрией. Хроматография в тонком слое представляет собой метод, при котором раствор разделяемых веществ пропускается через тонкоиз-мельченный активированный сорбент, нанесенный на одну сторону стеклянной пластинки, в определенном направлении на определен-цое расстояние. Поскольку анализируемые компоненты, содержащиеся в жидкой фазе, по-разному удерживаются сорбентом, при движении растворителя происходит разделение (рис. 44). [c.114]

В настоящей главе будет рассмотрено применение масс-спектрометрии для качественного анализа. В таких исследованиях масс-спектрометр используется в сочетании с другими методами для получения необходимой информации, позволяющей идентифицировать неизвестное соединение. Рассматриваемое вещество может быть идентифицировано только тогда, кргда установлена его структурная формула в этом отнощении задачи анализа органических соединений отличаются от неорганического анализа, когда для идентификации соединения достаточно установить его элементарный состав. Однако определение элементарного состава органического вещества, т. е. его молекулярной формулы, является необходимой предпосылкой его идентификации. [c.298]

Поэтому использование масс-спектрометра для количественного определения микропримесей весьма перспективно. Особенно большие успехи достигнуты при масс-спектрометрическом анализе твердых неорганических материалов, где идентификация примесей и оценка их концентрации на уровне 10 —10 % стали почти рядовыми способами. Для определения микропримесей в органических веществах масс-спектрометр применяли реже, что срязард [c.280]

Ио1шзационный детектор, пригодный для анализа как органических, так II неорганических газов и паров, можно создать путем ионизации. молекул анализируемого вещества медленными электронами в высоком вакууме, как, напри.мер, это происходит в ионном источнике масс-спектрометра. [c.142]

В качестве детектора для хроматографического анализа постоянных газов, паров органических веществ н продуктов пиролиза молекул все больше начинает применяться масс-спектрометр. В настоящее время отечественной промышленностью выпускаются два прибора, совмещающих хроматограф с масс-спектрометром Хромасс МХ-1307 для диапазона масс от 34 до 100 и Хромасс МХ-5301 с диапазоном измеряемых масс от 10 до 440. С применением микронасадочиых и капиллярных колонок на таких приборах можно определить практически все постоянные газы и летучие пары органических и неорганических веществ с чувствительностью до 10 %. [c.143]

Не выходя за рамки тематики настоящей книги, мы не можем хотя бы вкратце не упомянуть работы по масс-спектрометрическим исследованиям карбонилов металлов и гетероциклических металлоорганических соединений, стоящих как бы на грани неорганической и органической химии. Соединения этих классов используют для получения особо чистых неорганических веществ в их строении и энергетике проявляются многие важные эффекты, свойственные неорганическим соединениям, например, образование прямых металл-металл связей в кластерных группировках. Наша задача облегчается тем, что в обширной монографии Литцова и Спедлинга [3] главное внимание уделено как раз металлоорганическим соединениям, поэтому мы сошлемся здесь только на несколько обзорных статей ц отдельные работы последних лет. Читателя, интересующегося вопросами масс-спектрометрии металлоорганических соединений, мы отошлем к обзорам [194]. В работах Гайворонского и др. иссле- [c.80]

Для того чтобы должным образом оценить аналитические фотолюминесцентные методы, следует коротко остановиться на их преимуществах и недостатках по сравнению с другими аналитическими методами. Главным преимуществом фотолюмипес-центного метода, возможно, является его высокая чувствительность, близкая в некоторых случаях к чувствительности радиохимических методов, что дает возможность применять его для решения многих проблем анализа малых количеств например, определение следов загрязнений или примесей, нахождение главных компонентов при анализе чрезвычайно малых количеств вещества. Однако в об.ласти неорганической химии с фотолюминесценцией может конкурировать ряд других мощных методов. Так, при помощи масс-спектрометрии или эмиссионной спектрометрии можно одновременно определять несколько десятков элементов при пх низких концентрациях, и, по-видимому, в этом случае нецелесообразно применять фотолюминесцентный метод, по самой своей природе требующий отдельных процедур для каждого элемента или группы из нескольких элементов. С другой стороны, для ряда элементов в некоторых конкретных случаях фотолюминесцентные методы наиболее чувствительны и удобны. Каждую проблему необходимо четко сопоставлять с возможностями, имеющимися в руках химика-аналитика. [c.378]

Масс-спектрометрический метод применяют для анализа твердых, жидких и газообразных проб. Значительное распространение он получил в органической химии для анализа многих классов соединений, в нефтехимии, где масс-спектрометрическим методом анализируют сложные многокомпонентные смеси углеводородов, в технологии неорганических веществ и других областях химической промышленности. Небольшой объем газа, требующийся для анализа, возможность определения всех компонентов смеси без разделения и другие достоинства масс-спектрометрии позволили успешно использовать ее для определения газов в металлах (после вакуумного плавления). Метод применим для анализа металлов, полупроводников и других неорганических и органических веществ. Он позволяет определять примеси на поверхности и по всему объему пробы. Большие перспективы открывает метод, сочетающий хроматографическое разделение и масс-спектрометриче-ское определение полученных продуктов. [c.282]

ВОЗМОЖНОСТИ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ПРИМЕСЕЙ В ЛЕТУЧИХ НЕОРГАНИЧЕСКИХ ВЕЩЕСТВАХ ОСОБОЙ ЧИСТОТЫ МЕТОДАМИ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ И ГАЗОВОЙ ХЮМАТОГРАФИИ [c.168]

Применение прямого ввода с делением потока при работе с насадочными колонками связано со значительным снижением чувствительности из-за потерь вещества. По этой причине в большинстве конструкций хромато-масс-спектрометров предусмотрено устройство, отделяющее большую часть газа-носителя, но пропускающее анализируемые вещества в источник ионов — молекулярный сепаратор. Известно несколько типов сепараторов, основанных на различных принципах разделения веществ [1—3, И—14]. В струйных сепараторах (типа Рихаге — Беккера) разделение веществ осуществляется на основе различий в их коэффициентах диффузии и неодинаковой подвижности молекул с различными массами в газовой фазе. Подобные сепараторы способны эффективно отделять только легкие газы, такие, как гелий или водород, причем потери анализируемых соединений также зависят от их молекулярной массы. Принцип работы сепараторов с пористыми стеклянными, металлическими (стальными или серебряными) либо тефлоновыми капиллярами основан на эффекте эффузии газообразных веЩеств через микроотверстия, сравнимые с длиной свободного пробега молекул (несколько микрометров). Скорость этого процесса также выше для веществ с малой молекулярной массой. Механизм действия мембранных сепараторов (типа Ллюэллина) основывается на различной растворимости и скорости диффузии органических соединений и неорганических газов (гелий, аргон, азот и др.) в мембранах из полимерных материалов. [c.80]

ПОМОЩИ скоростного аналого-цифрового преобразователя формируется последовательность цифровых значений, равномерно распределенных по просканированному участку масс-спектра. Затем производится учет фона, т. е. отбрасываются значения, лежащие ниже определенного уровня сигнала. Оставщиеся группы данных, каждая из которых отвечает отдельной линии масс-спектра (возможно, мультиплета), записывают в цифровом коде на магнитной ленте или диске, либо направляют непосредственно в ЭВМ с разделением времени по телефонным проводам или линиям прямой связи. Естественно, если электронные устройства имеют достаточное быстродействие или сканирование масс-спектра производится сравнительно медленно, можно обойтись без записи на магнитной ленте в аналоговом виде и непосредственно переводить электрический сигнал в цифровую форму. Подобная система накопления данных достаточно хорошо разработана и с 1965 г. используется для обработки данных при анализе органических соединений методом масс-спектрометрии высокого разрешения, но только в последнее время она нашла применение в анализе неорганических твердых веществ на масс-спектрометре с искровым ионным источником. [c.224]

Наиболее распространенная методика анализа непроводящих веществ, по-види1иому, состоит в следующем измельчение образца в тонкий порошок, смешивание его с особо чистым проводящим порошком (например, графитом или серебром), гомогенизация смеси и прессование двух электродов, которые помещают в источник ионов масс-спектрометра. Большинство неорганических или геологических веществ можно легко растереть до тонкой пудры. Биологические объекты обычно озоляют для разрушения органических соединений и полученную золу измельчают. [c.310]

В отличие от органической химии в области неорганической химии масс-спектрометрия используется в основном (исключая аналитические применения) для термодинамических исследований. Этот метод дал возможность изучать важнейшие процессы, происходящие при испарении веществ. Так, при исследовании системы Еа—ЕагОз оказалось, например, что пар содержит Еа и ЕаО. Из масс-спектра определены ЛЯ5(Еа), АЯх(ЕаО) и /)(ЕаО). В системе Ва—ВаО в парах найдены молекулы ВаО, ВагО, ВагОг, ВагОз. [c.45]

Возможности газоадсорбционной хроматографии значительно расширила разработка различных методов геометрического, адсорбционного, ионообменного и химического модифицирования поверхности неорганических адсорбентов, а также разработка синтезов достаточно однородно- и крупнопористых органических полимерных адсорбентов с разными функциональными группами, в том числе и довольно термостойких. Применение в качестве газов-носителей сильно сжатых газов, в частности вблизи их критической температуры (так называемая флюидная хроматография), а также различных паров, сильно расширившее круг анализируемых труднолетучих веществ, также оказалось возможным лишь при использовании в качестве неподвижных фаз нелетучих термостабильных адсорбентов. Значительно возросла роль адсорбентов, в особенности гидрофобных и термостойких, для адсорбционного накопления примесей из влажной атмосферы и воды для последующего газохроматографического анализа, в частности для снижения фона при использовании для детектирования хромато-масс-спектрометрии и инфракрасной Фурье-спектроскопии. [c.11]