Методы ионизации

Достоинства метода ионизации сложных смесей фотонами при энергии 10,2 эВ рассмотрены в работе [199]. Эти же авторы применили фотоионизационную масс-спектрометрию по методике молекулярных ионов для анализа высоко- и низкокипящих фракций нефти [189]. Такая техника близка к низковольтной масс-спектрометрии электронного удара, но благодаря изменению характера физического взаимодействия с веществом при переходе от электронов к фотонам и сохранении интенсивного пика молекулярных ионов, повышается доля наиболее энергетически выгодных (обычно наиболее ценных для структурного анализа) первичных процессов фрагментации. Ионизация фотонами в сочетании с химической ионизацией [200] была применена для получения отпечатка пальцев и частичного количественного анализа смесей аренов и алканов. [c.135]

Многие молекулы либо не обладают достаточной летучестью, либо недостаточно устойчивы по отношению к электронной бомбардировке, чтобы можно было определить молекулярную массу с помощью масс-спектрометрии, если только не применять метод ионизации полем. Если молекулярные ионы нельзя зарегистрировать при температуре испарения вещества и бомбардировке электронами с энергией 70 эВ, то они обычно не наблюдаются и при более низкой энергии электронов. Хотя снижение энергии электронов приводит к у-величению интенсивности пика молекулярного иона по сравнению с пиками фрагментов, абсолютная интенсивность пика молекулярного иона снижается. В методе ионизации полем в зазоре между двумя металлическими электродами создается электрическое поле напряженностью 510 В/см. Как только газообразная молекула попадает в такое поле, она ионизуется. Этот процесс носит название ионизации полем. На силу тока образующихся [c.325]

Методы ионизации, используемые в аналитической масс-спектрометрии, можно классифицировать на различной основе (см. табл. 9.4-3). Важное значение имеет деление на методы мягкой и жесткой ионизации. При жесткой ионизации молекулам аналита предается значительное количество энергии, что с большой вероятностью приводит к реакциям мономолекулярной диссоциации. Ионизация электронным ударом, как уже обсуждалось ранее, является типичным примером жесткой ионизации. Большинство других способов относятся к мягкой ионизации. Обычно они приводят к незначительной фрагментации, и таким образом можно получить информацию о молекулярной массе. Классификация методов мягкой ионизации может основываться на способах ввода вещества, хотя некоторые комбинированные способы могут не укладываться в четкие рамки такой классификации. Наиболее важные методы мягкой ионизации будут подробно обсуждены в последующих разделах. [c.266]

ОПРЕДЕЛЕНИЕ МОЛЕКУЛЯРНЫХ МАСС МЕТОД ИОНИЗАЦИИ ПОЛЕМ [c.325]

Кроме исследования менее летучих веществ, другим преимуществом методов ионизации полем ( мягких ионизационных методов) является то, что они позволяют наблюдать пик молекулярного иона высокой интенсивности для многих веществ, для которых этот пик трудно или невозможно зарегистрировать при использовании методов с электронной [c.326]

Таблица 9.4-3. Классификация методов ионизации в масс-спектрометрии

Образовавшиеся ионы ускоряются при прохождении через отрицательно заряженные щелевые диафрагмы 6 по направлению к масс-анализатору. Неионизированные молекулы, как и незаряженные осколки, при помощи диффузионного насоса 8 выводятся из масс-спектрометра. Наряду с ионизацией электронным ударом иногда используют также другие методы получения ионов. При осуществлении фотоионизации необходимая энергия поставляется ультрафиолетовым излучением. Для этого требуется излучение с длиной волны 150—80 нм (вакуумная ультрафиолетовая область), соответствующее ионизационному потенциалу 8—15 эВ. При ионизации полем используют сильное электрическое поле, способное оторвать электроны от молекул вещества пробы. В обоих методах ионизации происходит мягкая ионизация, так как подводимая энергия лишь немного превышает потенциал ионизации и, таким образом, едва разрывает связи в молекулярном ионе . Поэтому спектры, получаемые при фотоионизации и ионизации по- [c.286]

Обсуждаемые методы ионизации эффективны при исследовании термически неустойчивых соединений. — Прим. перев. [c.286]

Ионизацию можно провести несколькими путями. Наиболее важные методы ионизации можно разделить на четыре группы ионизация электронным ударом, химическая ионизация, десорбционная ионизация и другие методы. [c.259]

Ионизацией называется явление превращения нейтрального атома или молекулы в заряженную частицу путем удаления из них или присоединения к ним одного или нескольких электронов. Наиболее распространенным методом ионизации является ионизация электронным ударом (ЭУ), при которой исследуемое вещество подвергается воздействию потока электронов определенной энергии. Ионизация происходит, когда электрон сталкивается с молекулой или пролетает рядом с ней. Обычно при этом молекула теряет электрон и превращается в положительно заряженный ион. Образование отрицательно заряженного иона происходит, когда энергия ионизирующих электронов близка к 0-5 эВ (тепловые электроны). При энергии ионизирующего электрона в несколько десятков электрон-вольт (эВ) вероятность его захвата молекулой в 100 раз меньше, чем вероятность удаления электрона из молекулы. [c.6]

Другие методы ионизации [c.274]

Принцип образования масс-спектра заключается в регистрации ионов, возникающих при иойизации нейтральных молекул различными способами. Наиболее распространенным в настоящее время методом ионизации является электронный удар, когда вещество в газовой фазе при давлении 10 [c.172]

В предыдущих разделах обсуждались различные средства, используемые для решения аналитических задач. Рассмотрение множества способов ввода пробы, методов ионизации, масс-анализаторов и выбор подходящей комбинации этих трех составляющих для каждого конкретного применения требует самого пристального внимания, поскольку обеспечивает правильное функционирование спектрометра. В этом разделе мы обсудим важные аспекты, касающиеся проведения аналитического эксперимента и практического применения масс-спектрометрии для качественного и количественного анализа. [c.285]

Среди многих применяемых в масс-спектрометрии способов ионизации наиболее распространенным является ионизация электронным ударом. Этот способ универсален, прост в исполнении и позволяет получать многолинейчатые масс-спектры, содержащие большой объем структурной информации. В большинстве промышленных масс-спектрометров применяется именно этот способ ионизации. Поэтому в данной книге масс-спектрометрии электронного удара уделено основное внимание. Рассмотрены также и другие методы ионизации. [c.4]

Метод ионизации электронным ударом (ЭУ) дает богатые фрагментами масс-спектры, которые обеспечивают структурную информацию. [c.601]

Химическая ионизация. При химической ионизации (ХИ) вещество ионизируется при газофазной ион-молекулярной реакции. Для этого в источник ионов при относительно высоком давлении (0,01-2 мм рт.ст.) вводится газ-реагент (обычно метан, изобутан, аммиак или вода), из которого в результате ионизации под действием электронного удара генерируются ионы. Определяемые молекулы ионизируются непосредственно за счет ряда реакций с газом-реагентом, при которых во время столкновений на молекулы аналита переносится небольшая порция энергии с достаточно узким распределением. Это объясняет, почему ХИ часто называют мягким методом ионизации. Мягкая ионизация приводит к меньшей фрагментации и поэтому к большей интенсивности пиков молекулярных ионов по сравнению с ЭУ. Низкий [c.601]

Потребовалось более 20 лет, чтобы группа методов ионизации при атмосферном давлении (АДИ), использованных в первых приемах, разработанных для связи ЖХ и МС [14.3-5], развилась, пожалуй, в наиболее гибкую группу интерфейсов и методов ввода пробы. Термин АДИ означает три различных метода, которые отличаются в основном принципом распыления интерфейсы с тепловым распылителем, электрораспылением и ионным распылением. [c.626]

Особенно интенсивное развитие масс-спектрометрии как уникального метода структурных исследований произошло в последние 30 лет. Были разработаны принципиально новые методы ионизации, позволившие получать ионы не только из газообразных веществ, но и из веществ, находящихся в конденсированном состоянии, из труднолетучих, термических лабильных и высокомолекулярных соединений. Разработка метода, в котором реализована комбинация масс-спектрометрии и хроматографии, позволила исследовать сложные смеси веществ и детектировать в них вещества, содержащиеся в микро- и субмикрограммовых количествах. [c.4]

Если молекула АВ имеет большое сродство к электрону, то чувствительность при регистрации отрицательных ионов может быть в 100-1000 раз выше по сравнению с другими методами ионизации. [c.27]

Полевая ионизация относится к группе "мягких" методов ионизации. Принципиальная схема ионного источника представлена на рис. 2.7. Наиболее важными элементами источника являются анод Ц) (эмиттер) и катод (2), разность потенциалов [c.28]

Все рассмотренные выше методы ионизации неприменимы к термически лабильным и нелетучим соединениям. Это ограничение в значительной степени отсутствует в методе полевой десорбции, который позволяет генерировать ионы непосредственно из конденсированного состояния. [c.30]

Полевую десорбцию следует рассматривать как один из наиболее "мягких" методов ионизации. В общем случае метод позволяет получить ионы [М]" или [М + Н]", которые из-за пониженной внутренней энергии слабо распадаются. На рис. 2.8,6 приведен масс-спектр лейцина, полученный в условиях полевой десорбции. Интересно сравнить его вид с видом масс-спектров, зарегистрированных с помощью других методов ионизации (рис. 2.8,а и 2.5,а,б). [c.30]

ПРОЧИЕ МЕТОДЫ ИОНИЗАЦИИ [c.36]

Низкая летучесть многих веществ затрудняет их анализ с помощью масс-спектрометрии. Летучесть часто можно увеличить путем преобразования полярных групп в молекуле, например, карбоксильную группу можно превратить в метиловый эфир или триметилсилильпый эфир. При исследовании низколетучих веществ очень удобен метод ионизации полем (см. ниже). [c.323]

За последние годы для снятия зарядов статического электричества получил известное распространение метод ионизации атмосферного воздуха, который при этом становится электропроводным. Иногда ионизацию осуществляют с помощью электрических разрядо в, хотя этот прием и достаточно сложен. Эффективная ионизация воздуха возможна с помощью радиоактивных препаратов. Однако их использование требует особых мер предосторожности против опасности облучения людей и допустимо лишь в пределах ограниченной зоны для отдельных технолопических операций. [c.95]

Ионизация газа в ионизационпом детекторе может производиться также и другими способами, например электронами, ускоренными в электрическом поле (Райс и Брайс, 1957), ультрафиолетовым излучением (Лавлок, 1960а) или пламенем (разд. 3). Однако излучение радиоактивного источника имеет в сравнении со всеми другими методами ионизации то преимущество, что его интенсивность совершенно не зависит от внешних условий. [c.139]

Иоиный источник предназначен для образования газооб-разиых ионов исследуемого в-ва и формирования ионного пучка, к-рый направляется далее в масс-анализатор. Наиб, универсальный метод ионизации в-ва эл ектро н н ый удар. Впервые осуществлен П. Ленардом (1902). Совр. источники такого типа построены по принципу источника [c.659]

Десорбционная ионизация основана на бомбардировке труднолетучего в-ва, помещенного в матрицу (глицерин, монотиоглицерин, полиэтиленгликоли, этаноламины и др. жидкости), пучками ускоренных частиц (атомы или ионы инертных газов Аг, Кг, Хе, а также ионы щелочньк металлов, напр. С ). В результате диффузионного обмена в жидкости с облучаемой пов-сти непрерывно удаляются продукты деструкции в-ва, что позволяет получать хорошо воспроизводимые масс-спектры. Применяют также метод ионизации тяжелыми продуктами деления радиоактивного и ионами тяжелых элементов, получаемыми на ускорителях. В местах попадания таких тяжелых частиц в мишень, к-рая представляет собой пленку исследуемого в-ва на металлич. фольге, металлизир. пластике или нитроцеллюлозе, за 10 " с достигаются т-ры до 3-10 °С. Такое быстрое нагревание позволяет ионизировать тяжелые молекулы без разложения. [c.660]

Электронный захват можно считать высокоселективным методом ионизации, поскольку лишь ограниченное число веществ подвержено эффективному захвату электронов, в частности фторсодержащие соединения. Часто для улучшения чувствительности МС с ионизацией электронным захватом используют химическую дериватизацию, например, с образованием пентафторпроизвод-ных бензола. [c.269]

Пульсация ионного источника необходима для того, чтобы избежать одновременного прихода к детектору ионов с различными т/г. Схематичное изображение ВП-масс-спектрометра приведено на рис. 9.4-7,б. Обычно ВП-анализаторы комбинируют с методами ионизации ПД и MALDI (см. выше разд. сМетоды мягкой ионизации , с. 266). Их преимущество заключается в практически бесконечном диапазоне анализируемых масс, высокой скорости сканирования, простоте и низкой стоимости прибора. Хотя на сегодняшний день разрешение спектрометра ограничено (обычно не более 300), новые разработки, а именно ВП-анализатор с отражательной геометрией и принудительной экстракцией ионов, позволили достичь значительного улучшения разрешения (до 5000), что дало возможность проводить точный анализ масс. [c.277]

Мы кратко рассмотрели важные характеристики различных типов спектрометров. В большинстве аналитических задач лучшим соотношением рабочие характеристики/цена характеризуются квадрупольные масс-спектрометры. Они являются наиболее распространенными анализаторами. Секторные приборы обладают рядом преимуществ, в частности, возможностью точного определения масс и лучшей селективностью, отчасти из-за лучшего разрешения. Времяпролетные анализаторы используют в сочетании с методами ионизации ПД и MALDI. Ионные ловушки сейчас выпускаются серийно для настольных ГХ- и ЖХ-масс-спектрометров. ИЦР-ФП-спектрометры (пока) не получили широкого распространения в аналитических лабораториях. [c.278]

Для решения первой проблемы разработаны разнообразные интерфейс ш1е системы некоторые из них рассмотрены ниже. Вторую проблему нужно решать со стороны хроматографии, т. е. выбором летучих буферов или использованием переключения колонок. Третья проблема в основном решается использованием новых методов ионизации, в частности термо- и электрораспы-лительной, разработанных для сочетания ЖХ-МС. [c.280]

В обоих методах ионизации при атмосферном давлении (электрораспылительная ионизация и ХИ при атмосферном давлении) распыление элюата происходит в области атмосферного давления (рис.9.4-8,г). В отличие от ионизации потоком частиц, ионизация также происходит в этой области, и ионы оттуда направляются в область высокого вакуума для разделения. Электрораспы-ление осуществляется вследствие разрушения потока жидкости под действием сильного электрического поля. Между иглой, служащей для ввода жидкости, и противоэлектродом прикладывают разность потенциалов приблизительно 3 кВ. Ионы десорбируются с поверхности заряженных капель. В ХИ при атмосферном давлении аэрозоль формируется при помощи нагретого пневматического распылителя, и ионы образуются в результате ион-молекулярных реакций, инициируемых коронным разрядом в ионном источнике. [c.282]

Важным аспектом, касающимся работы масс-спектрометра, является калибровка оси m/z. Определение масс масс-спектрометрическим методом основано на калибровке прибора при помощи вещества сравнения, образующего ионы известного состава в пределах области измерения масс. Два наиболее часто используемых вещества сравнения для МС ЭУ и ХИ — перфторкеросин (ПФК, СРз-(СР2)п-СРз) и гептакозафтортрибутиламин (ГФТБА (С4Рд)зК). В случае десорбции и других методов ионизации процесс калибровки менее [c.285]

В типичном масс-спектрометре проба вводится в вакуумную камеру в виде паров или газа. Следовательно, твердые вещества или очень высококипящие жидкости (с температурой кипения > 250°С), как правило, не могут быть подвергнуты анализу с использованием обычного масс-спектрометра. Давление внутри масс-спектрометра приблизительно в миллиард раз ниже нормального атмосферного давления, таким образом непрерывный ввод пробы при оп-1те-анализе представляет достаточно сложную техническую задачу. Для того чтобы поддержать низкое давление в масс-спектрометре без перегрузки его вакуумных насосов, необходимо использовать специальный ограничитель потока. Существует четыре способа подключения масс-спектрометра к котро-лируемым технологическим линиям капиллярный ввод, молекулярное натекание, пористая прокладка и мембранное соединение. После того как проба введена в масс-спектрометр, она ионизируется в ионизационной камере. Наиболее общий метод ионизации — ионизащя электронным ударом. Следующей стадией за ионизацией молекул пробы является разделение заряженных частиц в соответствии с их массой. Эта стадия в приборе выполняется в масс-анализаторе. Различают два основных типа масс-анализаторов, используемых в масс-спектрометрах для промышленного анализа магнитные и квадрупольные масс-анализаторы [16.4-32,16.4-33]. Магнитные анализаторы обычно дают наиболее стабильные показания. Масс-спектрометры, способные проводить измерения ионов с массой более чем 200 атомных единиц массы (а.е.м.), обычно имеют квадрупольные анализаторы, поскольку они менее дорогие и более компактные по сравнению с магнитными анализаторами. [c.661]

Книга представляет собой учебно-методическое пособие по масс-спектрометрии, наиболее бурно развивающемуся методу установления строения и определения органических соединений. В ней рассматриваются все существующие на сегодняшний день инструментальные, теоретические и методологические принщ<пы метода. Описаны методы ионизации и образования ионов, типы ионов, способы их разделения и анализа, способы введения вещества в масс-спектрометр и различные виды хромато-масс-спектро-метрии. Изложены масс-спектральные теории, правила и типы фрагментации органических соединений их применение продемонстрировано на примере органических молекул различных классов. Отдельно рассмотрены специальные методы масс-спектрометрии (активация столкновением, масс-фрагментография, химические методы), способствующие более уверенному установлению строения веществ или повышающие чувствительность их определения. [c.2]

По существу, бомбардировку быстрыми атомами нельзя рассматривать как "мягкий" метод ионизации, поскольку высоко-энергетичные атомы передают молекулам образца значительную энергию, вследствие чего образующиеся родоначальные ионы способны к фрагментации. По характеру же такие спектры [c.32]

Так же как и предыдущий метод, метод лазерной десорбции используют при исследовании сравнительно нелетучих и термически нестабильных материалов. Эффективность этого метода ионизации определяется тем, что скорости процесса перевода молекулы из конденсированной фазы под воздействием лазерного излучения и связанной с ним ионизации гораздо выше, чем скорость разложения вещества. Устройство ионного источника в данном случае довольно простое. Такой источник содержит источник лазерного излучения (с длиной волны в области дальнего ультрафиолета или ИК-области), которое фокусируется на мишень. На последнюю нанесен образец. Кроме того, источник содержит ионно-оптическую систему, позволяющую выталкивать ионы в область масс-анализатора. Образец наносится на мишень либо осаждением из раствора, либо в смеси с соответствующей матрицей. Последний метод, называемый ионизацией в процессе лазерной десорбции, облегчаемой матри- [c.34]