Классическая масс-спектрометрия

Наряду с развитием приборостроения в области классической масс-спектрометрии , начиная с 1950 г., предложен ряд оригинальных методов разделения ионов и осуществлено создание большого числа типов приборов, относимых обычно к так называемым динамическим масс-спектрометрам. В динамическом масс-спектрометре с циклоидальной фокусировкой применяются скрещенные электрическое и магнитное поля. Развертка спектра осуществляется путем изменения величины одного из полей [7]. [c.7]

В последние годы в качестве масс-спектрометров был использован ряд приборов, основанных на несколько различных принципах. В классическом масс-спектрометре, основанном на работах Томсона [45], Астона [4] и других исследователей [8, 19, 35, 44], используется магнитный анализатор. Более новый прибор [51, 52], в котором для разделения масс используется дрейфовая трубка, называется масс-спектрометром с разделением по времени пролета. Существует также много масс-спектрометров специального назначения [5, 6, 31, 51]. [c.209]

Б. Классическая масс-спектрометрия [c.169]

Читая работы классиков органической химии, невольно обращаешь внимание на то, с какой тщательностью и любовью описывают они полученные органические вещества, сколько внимания уделяют в этих описаниях очистке и характеристике веществ. В современных работах эта часть выглядит суше и лаконичнее для каждого вновь полученного вещества принято приводить данные его элементного анализа, брутто-формулу приводят также точки плавления и кипения, для жидкостей — показатель преломления. На основании данных, получаемых с помощью современных физико-химических методов исследования (оптических спектров, ядерного магнитного резонанса, масс-спектрометрии и др.), обычно удается составить представление о структуре вещества, не прибегая к классическим химическим методам установления строения, т. е. к постепенной деградации сложного вещества и исследованию получающихся при этом осколков. Такое описание создает зачастую у начинающего химика ложное представление, что современные методы исследования избавляют его от необходимости тщательной химической работы (прежде всего имеется в виду чистота препарата), чго эти новые методы якобы сами по себе способны дать правильный ответ. Изучающему химию важно внушить с самого начала, что современные методы исследования не исключили тщательности в его работе, а, наоборот, подняли требования к чистоте, индивидуальности органического вещества. Многие препараты, полученные по старым методикам и в свое время описанные как индивидуальные — при исследовании, например, методами хроматографии,— оказываются смесями. Между тем правильный анализ, точная температура плавления, правильная спектральная характеристика — все это может быть получено только при работе с хими- [c.354]

Ванадий извлекают из битумов и других остаточных продуктов, обрабатывая их в течение 5 ч при 500 °С смесью 1 М раствора НЫОз, кислородсодержащего газа и полигликоля. В результате такой обработки ванадий переходит в неорганические соединения, растворимые в воде и легко извлекаемые. Для определения небольшого содержания металла в нефти [419] в дополнение к классическим химическим методам применяют колориметрию, спектрофотометрию, эмиссионную спектрометрию, инфракрасную и ультрафиолетовую спектроскопию, рентгеноскопию, дифракцию, масс-спектрометрию, полярографию, амперометрическое титрование, хроматографию, радиоактивный анализ. [c.36]

Химические свойства флавоноидов уже давно интенсивно исследовались методами классической органической химии. С их помощью было разработано несколько главных путей синтеза флавоноидов. Флавоноиды обычно вступают в реакции, характерные для их замещающих групп, например гидроксильных. Связующий Сз-фрагмент гетероциклического кольца может подвергаться восстановлению или окислению при этом возможны ограниченные превращения флавоноидов одного класса в флавоноиды другого. Щелочное расщепление, часто требующее жестких условий, приводит к разрыву флавоноид ной молекулы на два фрагмента, содержащие бензольные кольца. Эта реакция может оказаться полезной для установления распределения заместителей в кольце, правда, подобную информацию сейчас обычно получают спектроскопическими методами (УФ- и ЯМР-спектроскопией, масс-спектрометрией). [c.130]

Строение моносахаридов до самого последнего времени устанавливалось только классическими методами органической химии. С внедрением в практику химии углеводов новейших физико-химических методов— ЯМР-спектроскопии и масс-спектрометрии — дело коренным образом изменилось. [c.626]

В этой книге рассмотрено большое число методов, точнее — их групп. Выбраны, с одной стороны, методы наиболее распространенные и важные, с другой — такие, изучение которых позволит углубить подготовку читателя как химика и одновременно привить ему практические навыки анализа. Набор освещаемых здесь методов демонстрирует роль и место химических и физических, классических и новейших методов. Так, немало места уделено титриметрии, электрохимическим и спектроскопическим методам наряду с ними кратко описаны масс-спектрометрия или радиочастотные методы. [c.3]

Вследствие столь высокой точности определения массовых чисел масс-спектрометрия высокого разрешения в настоящее время часто заменяет классические методы (и в первую очередь метод сжигания) определения элементного состава органических соединений. [c.567]

Поскольку главной задачей исследования молекулярного строения угля является формирование представлений о его поведении в химических процессах, правильнее изучить в первую очередь не продукты его деструкции для конструирования по ним исходных структур, а наоборот, — по исходным структурам научиться прогнозировать продукты разнообразных процессов деструкции. Причем в качестве языка описания строения больших молекул угля следует использовать язык количественного фрагментного анализа, присущего ИК- и ЯМР-спектроскопии, дополняя, по возможности, полученную информацию сведениями о молекулярно-массовом распределении на основе данных масс-спектрометрии. Сведения о малых молекулах могут быть получены с помощью классической молекулярной спектроскопии" Методы спектрофотометрии в видимой и УФ-областях, ЭПР-спектроскопии полезны для оценки сопряженных ароматических фрагментов угольных молекул. Сочетание перечисленных методов со строгими количественными методами, характеризующими среднее пространственное строение угля, позволит составить фундаментальную основу классификации углей. [c.70]

После подстановки значения V из уравнения (1) получают классическое уравнение масс-спектрометрии [c.210]

В последнее время арсенал масс-спектрометрических методов значительно увеличился. Наряду с классическими методами ионизации электронным ударом при высоких (50—70 эВ) и низких (10—13 эВ) энергиях электронов и масс-снектро-метрии низкого и высокого разрешения [1—6] появились такие методы, как химическая ионизация [7, 8], полевая ионизация и нолевая десорбция [9—11], лазерная десорбция [12], бомбардировка быстрыми атомами [13, 14], десорб-ционная химическая ионизация [15, анализ продуктов диссоциации метаста-бильных ионов [16, 17] и др. Тем не менее масс-спектрометрия с ионизацией электронным ударом продолжает на сегодня оставаться наиболее распространенным методом анализа сложных смесей благодаря своей чувствительности, информативности, стабильности получаемых масс-спектров. Не последнюю роль играет и большой экспериментальный материал, накопленный для соединений различной природы с помощью этого метода. Поэтому ниже будет рассматриваться только этот метод масс-снектрального анализа сложных смесей. [c.58]

Хромато-масс-спектрометр можно рассматривать как аппаратурную реализацию классического подхода к анализу смесей сначала — разделение, затем — идентификация выделенных компонентов. Появившиеся же в последнее время коммерческие системы двойной масс-спектрометрии (M /MG) можно смело назвать техникой, способной совершить революцию в наших представлениях об анализе смесей. В системах M /MG может быть осуществлен полный анализ компонентного состава смесей без предварительного фракционирования в любой необходимой последовательности за время, сравнимое со временем сканирования одного масс-спектра на аппаратуре выпуска начала 70-х гг. [c.7]

Масс-спектрометрия обладает еще целым рядом специфических особенностей и потенциальных возможностей, обеспечивающих этому методу, даже в традиционном классическом варианте, все более широкое распространение в нефтяном анализе. Так, установление состава нефти и нефтепродуктов является очень важной задачей для нефтеперерабатывающей и нефтехимической промышленности и позволяет эффективно решать многие технологические задачи. Но в некоторых случаях даже самая детальная информация о составе исследуемого объекта сама по себе не решает проблемы, и требуется установить закономерности, определяющие соотношения между компонентами смеси. При исследовании нефтей решение таких задач связано с поиском, разведкой и прогнозированием нефтяных запасов, с классификацией нефтей и другими аналогичными проблемами. [c.8]

Масс-спектрометр может быть использован для измерения энергии отражения ионов от металлических поверхностей [287] полученные результаты качественно хорошо согласуются с классическими моделями упругих столкновений между жесткими сферами, которые сопровождаются изотропным многократным вырыванием ионов. [c.457]

В порядке иллюстрации применения высокотемпературной масс-спектрометрии для упрощения подобных исследований изучена реакция анилина с бензальдегидом в растворе подкисленного этилового спирта. Небольшое количество реакционной смеси (вместе с растворителем) после проведения реакции вводили при комнатной температуре в напускную систему масс-спектрометра через галлий, покрывающий диск из пористого стекла напускную систему при этом откачивали. Тяжелые продукты реакции, как и тяжелые реагенты, в силу их высокой температуры кипения остаются на стеклянном диске, а более легкий растворитель откачивается. После полного отделения легкого материала откачку прекращали, и стеклянный диск нагревали. Тяжелые продукты реакции испаряли в напускную систему и снимали масс-снектр, показанный на рис. 9. Полученный масс-спектр может быть интерпретирован как масс-спектр продуктов основной реакции, а также продуктов побочных реакций, часто недоступных для определения классическими методами. Обычно количество каждого исходного реагента в конечной смеси определяет глубину реакции для каждого вещества. Исследования большого числа реакций можно провести таким путем за сравнительно короткое время. [c.187]

Изучение структуры и свойств индивидуальных н. парафиновых углеводородов начато еще в 20-х годах текущего столетия причем главным методом исследования был рентгеноструктурный анализ. Следует отметить, что исследования н. парафинов чрезвычайно осложняются трудностями получения углеводородов высокой степени чистоты и в виде достаточно больших и хорошо оформленных монокристаллов. За последние годы путем сочетания классических методов органической химии с использованием масс-спектрометрии, дифференциально-термического, рентгеновского и других методов, контролирующих степень чистоты препаратов, синтезированных или выделенных из нефтяных фракций, многим исследователям удалось получить образцы н. парафинов высокой степени чистоты и изучить их структуру и свойства [4—7]. [c.181]

К классическим методам установления гомогенности и индивидуальности органических соединений, а вместе с тем и степени их очистки, применявшимся химиками XIX в. с конца этого века добавились спектральные методы, сначала ультрафиолетовой и инфракрасной спектроскопии, а затем уже в XX в. Раман-спектроскопии, ЯМР-спектроскопии, масс-спектрометрии и другие методы, прилагаемые уже к специальным случаям, из которых следует отметить дисперсию оптического вращения. [c.306]

В последние годы физические и физико-химические методы исследования в химии достигли особого расцвета. Появились новые методы, о которых в справочнике Ландольта не могло быть и упоминания (мессбауэровская спектроскопия, органическая масс-спектрометрия, дисперсия оптического вращения, круговой дихроизм и многие другие). Колоссально вырос и объем материала, полученного старыми, классическими методами. Всего этого материала в справочнике Ландольта нет, можно ожидать его появления в соответствующих томах Новой серии . [c.53]

В 50-х годах двадцатого столетия значительных успехов достигли экспериментальные методы изучения структуры и строения индивидуального вещества. Высокого совершенства достигли спектрально-оптические методы, интенсивно развивались рентгеноструктурный анализ и масс-спектрометрия. К тому же периоду относятся и первые успешные опыты по применению методов ядерного магнитного резонанса при изучении структуры молекул. Однако арсенал классических методов анализа и разделения сложных смесей веществ, даже с использованием таких приемов, как прецизионная ректификация и низкотемпературная дистилляция, оказался недостаточным для решения сложнейших научных задач, характерных для современной органической химии и смежных дисциплин. [c.5]

Электронные спектры поглощения молекул и ионов в УФ и видимой областях используются химиками уже более 100 лет. Классическими являются применения абсорбционной УФ спектроскопии для качественного и количественного анализов. Хотя по сравнению с некоторыми другими спектрами, например ИК, КР или ЯМР, электронные спектры поглощения менее специфичны, УФ спектроскопия в сочетании с этими методами, а также масс-спектрометрией продолжает использоваться для идентификации и определения структуры химических соединений. Этим методом изучаются равновесия и кинетика химических реакций, различного рода комплексы и межмолекулярные взаимодействия и т. д. [c.294]

Современные методы анализа, в частности такие, как газовая хроматография, молекулярная и масс-спектрометрия и т. д., невозможны без использования эталонных углеводородов. Поэтому значение индивидуальных углеводородов в настоящее время возросло как никогда. В дополнение к обычным, классическим методам органического синтеза появились новые методы (метиле-нирование, равновесная изомеризация), позволяющие легко и быстро получать смеси эталонных углеводородов определенного троения, используемые затем при газохроматографическом анализе. (Эти методы будут изложены несколько позже.) Вначале рассмотрим обычные пути синтеза циклических углеводородов, позволяющие получать вещества определенной структуры в количествах, достаточных для определения их важнейпшх физикохимических характеристик, в том числе и для определения различных параметров реакционной способности. Добавим, что значительная часть всех описанных далее синтезов была экспериментально проверена в лаборатории автора. [c.250]

Верхняя часть этого устройства является классическим устройством ввода с делением/без деления потока в ней имеются вводы для газа-носителя и газа для обдз вки мембраны. Разработаны также безмембранные устройства [62, 63]. Верхняя часть узла ввода независимо от его констрзтсции всегда остается холодной. Проба вводится в стеклянный вкладыш при холодном устройстве ввода пробы. После удаления иглы шприца нагревают трубку испарителя. В результате происходит испарение растворителя и анализируемых веществ. Нагрев трубки ос тцествляется при помощи электричества (рис. 3-42) или предварительно нагретого сжатого воздуха. В зависимости от констрзтсции нагрев узла может быть стремительным [58,59] либо при постепенном линейном подъеме температуры с определенной скоростью (2-12 град/с) [63]. Использование таких устройств позволяет оптимизировать условия анализа термически неустойчивых соединений, работать в режиме отдувки растворителя, что важно при селективном детектировании с помощью ЭЗД или масс-спектрометра, осуществлять концентрирование с использованием многократного ввода. С помощью вентиля делителя потока можно работать как в режиме деления потока, так и без деления. Во время анализа или после него камеру испарителя охлаждают воздухом или диоксидом углерода. Иосле этого можно вводить следующую пробу. Охлаждение камеры испарителя занимает 1-5 мин. Ниже кратко рассмотрены основные режимы — холодный ввод пробы с делением потока, ввод с удалением растворителя и холодный ввод без деления потока. [c.62]

Предлагаемая читателю книга Р. Шрайнера, Р. Фьюзона, Д. Кёртина и Т. Моррилла Идентификация органических соединений издается на русском языке во второй раз. Первое издание книги, написанной Шрайнером и Фьюзоном, было переведено на русский язык и выпущено Издательством иностранной литературы в 1950 г. под названием Систематический качественный анализ органических соединений и долгое время пользовалось признанием химиков-органиков, встречающихся в своей практике с проблемой идентификации неизвестных органических веществ. Однако за тридцать лет со времени выхода в свет этой книги произошли весьма значительные изменения в методическом оснащении органической химии. Помимо классических методов исследования состава смесей и строения индивидуальных веществ, сохраняющих и поныне свое значение, появились такие мощные методы, как масс-спектрометрия органических соединений, методы спектроскопии ядерного магнитного резонанса на протонах, ядрах углерода-13, фтора, фосфора, бора и других. Обычными даже для рядовой органической лаборатории стали приборы для спектрометрии в ультрафиолетовой и инфракрасной областях спектра. [c.5]

Помимо молекулярной формулы вещества одной из наиболее полезных величин при определении структуры органических веществ является молекулярная масса. По величине молекулярной массы вещества во многих случаях можно сделать вполне квалифицированные заключения о его молекулярной формуле. Классическим способом определения молекулярной массы в течение длительного времени был метод Раста (понижение температуры замерзания растворов). Однако в настоящем издании описание Метода Раста опущено, так как этот метод не дает точных результатов для довольно широкого круга органических соединений. Для очень большого числа органических веществ удобно получать молекулярные массы с помощью метода масс-спектрометрии (разд. 3.5.2). Однако этот метод может оказаться доступным да-, леко не во всех учебных лабораториях. Простым методом, позволяющим получить сведения о молекулярной массе веществ, является осмометрия (разд. 3.5.1). Однако следует опасаться получения ошибочных слишком высоких значений молекулярной массы вследствие склонности определяемого вещества к образованию молекулярных агрегатов. Молекулярные массы или величины, находящиеся с ними в простых кратных отношениях, можно определить на основе эквивалентов нейтрализации или чисел омыления. Ввиду того что эти показатели связаны с наличием специфических функциональных групп (кислотных или аминогрупп и сложноэфирных групп соответственно), их определение описано в гл. 6. Для некоторых классов органических соединений применение масс-спектрального анализа затруднительно, и поэтому более целесообразно применять другие методы определения молекулярной массы. [c.31]

Метод РФА конкурентоспособен по отношению ко многим видам классического неорганического анализа, особенно к таким, для которых анализируемая проба должна быть переведена в раствор. Однако метод РФА затруднительно применять для определения содержаний ниже 10% масс. В этой области безусловное предпочтение должно быть отдано таким методам, как атомно-абсорбционная спектрометрия, атомно-эмиссионная спектрометрия с источником индуктивно-связанной плазмы, масс-спектрометрия с источником индук-тивно-связанной плазмы и др. Тем не менее, одно из направлений метода РФА, основанное на использовании полного внутреннего отражения рентгеновских лучей, позволило создать приборы, способные измерять нано-и пикограммовые количества элементов. С помощью таких приборов была эффективно решена задача определения микропримесей в слоях полупроводникового кремния. [c.41]

Высокоэффективная жидкостная хроматография (ВЭЖХ) продолжает активно развиваться и в настоящее время Миниатюризация размеров колонки - одно из важных направлений принципиального улучшения характеристик этого метода Микромасштабная колоночная ВЭЖХ по сравнению с классической имеет следующие преимушества 1) повышенная эффективность, 2 большая экономичность в результате уменьшения расхода подвижной и неподвижной фаз, 3) лучшие характеристик процессов с програмированием температуры, 4) простота сочетания с масс-спектрометром в качестве детектора, 4) более простая реализация оптимальных условий разделения [c.5]

Диссоциация НгО->N2 +О( Р)—классический пример мономолекулярной реакции. Она была относительно давно изучена в статических и струевых условиях при достаточно низких температурах [66а—в]. При низких температурах сравнительно легко учесть вторичные реакции. Диссоциация исследовалась главным образом при малых давлениях, однако были получены первые указания на переход в область высоких давлений [666]. Использовалось множество разнообразных газов-разбавителей. Относительные эффективности передачи энергии для молекул N20, Не, Ме, Аг, Кг, Хе, О2, N2, СО2, Н2О соответственно равны 1, 1, 0,44, 0,1—0,18, 0,25, 0,15, 0,21, 0,26, 1,2, 1,6. Подробный анализ ранних низкотемпературных данных приведен в работе [66г]. После того как стало возможным проводить эксперименты в ударных волнах, диссоциация ЫгО вновь подробно исследовалась с помощью оптической регистрации реагентов [66д, е] и вре-мяпролетных масс-спектрометров, соединенных с ударными трубами [66ж, з]. Поскольку реакции атомов О с ЫгО имеют высокую энергию активации, они важны только при высоких температурах при низких температурах атомы кислорода расходуются в реакции рекомбинации. До сих пор продолжается Дискуссия [66и] по поводу абсолютных значений констант скоростей реакций 0 + Н20->-2М0 и ОЫгО —> N2-Ь О2. Эти реакции влияют на правильность высокотемпературных измерений ). Экспериментальные результаты, полученные в различных исследованиях, сопоставлены в работах [6, 66з]. С помощью метода адиабатического сжатия дополнительные эксперименты выполнены при температурах, промежуточных по сравнению с температурами в ударных волнах и статических условиях [c.46]

Большой объем ценной информации содержится в IV т. Справочника химика (2-е изд., 1965). Здесь много места уделено методам разделения — экстракции, хроматографии, ионному обмену. Из физических методов подробные сведения даны по спектральному анализу, а также масс-спектрометрии и радиоактивацион-ному анализу. Обширный раздел справочника посвящен газовому анализу, приводятся, конечно, данные и по классическим методам. Можно также отметить Справочные таблицы по аналитической химии И. П. Алимарина и Н. Н. Ушаковой (1960). [c.190]

Классический метод качественного анализа с помощью газовой хроматографии основывается на сравнении времени удерживания или удерживаемого объема неизвестного компонента с соответствующими характеристиками, полученными для известного соединения на той же колонке при идентичных условиях. Этот метод, как мы увидим далее, имеет ряд ограничений. Другая возможность качественного анализа методом газовой хроматографии заключается в создании такого детектора или такой группы детекторов, которые не только давали бы полезные характеристики удерживания для компонентов анализируемой пробы, но и производили сигнал, дающий информацию о природе разделяемых веществ. Такими детекторами являются масс-спектрометры, дающие масс-спектры колшопентов при выходе их из колонки ионизационные детекторы, измеряющие характеристическое сродство к электрону различных функциональных групп, и газовые плотномеры, дающие молекулярный вес компонента и характеристики его удерживания. Полезными оказались также методы улавливания в сочетании с независимо выполняемым снятием характеристик с помощью соответствующих приборов. [c.262]

Необходимость исследования термически нестабильных и высокомолекулярных органических соединений, возникшая с проникновением масс-спектрометрии в разлйчные области органической химии, особенно химии природных соединений, вызвало к жизни способ испарения вещества непосредственно в область ионизации. Такая система прямого ввода исследуемого вещества в источник в настоящее время окончательно заменила классические напускные системы при анализе природных соединений и сильно потеснила их дал<е в области исследования термически устойчивых веществ, благодаря большей скорости введения и меньшей затрате вещества [65]. [c.39]

ЖАХ, как и другие метощ>1 хроматографии, является методом разделения, который либо предназначен дгш разделения сложной смеси на ряд более простых ингредиентов, или используется как самостоятельный аналитический метод. В первом случае разделение носит большей частью препаративный характер. Состав полученных хроматографических фракций изучают в дальнейшем какими-либо физическими, химическими или физико-химическими методами или комбинируя их. Для идентификации широко применяют масс-спектрометрию, ИК-, УФ-, ЯМРч нек1роскош ю, методы классического химического анализа. Физические и химические методы идентификации представляют собой очень обширную и специальную область исследований, поэтом)/ за более полной информацией следует обращаться к специальной литературе. [c.52]

Одним из наиболее сложных вопросов физико-химического анализа органических веществ, в частности углеводородов, является определение числа компонентов и их количества в системах. В некоторых случаях решение этого вопроса может быть достигнуто при помощи масс-спектрометрии. Масс-спектрометрический метод, получивший развитие благодаря классическим работам Астона [1], Томсона [2], Хиппла [3], Нира [4] и других, находит в настоящее время все более широкое применение. [c.208]

Преимущество спектроскопии ЯМР состоит прежде всего в возможности предоставлять точную и надежную информацию о тонких структурных различиях, таких, как конформационная изомерия, эндо-экзо- или цис-транс-тоиерш. Наряду с классическими методами сочетания, какими являются ИК-спектро-скопия и масс-спектрометрия, спектры ЯМР предоставляют важную дополнительную информацию для надежной идентификации газохроматографических фракций. Недостаток метода ЯМР состоит в основном в том, что для измерения одного спектра требуется относительно большое количество пробы (50—100 мг), так что для выделения вещества необходимы уже многократные операции микропрепаративной газовой хроматографии. Поэтому к настоящему времени возможности для комбинации спектроскопии ЯМР и газовой хроматографии в он-лайновом режиме представляются маловероятными. [c.272]