Шкала масс

Атомные веса элементов в разные периоды измерялись по отношению к различным стандартам. Под влиянием гипотезы Проута [1634, 1635] атомные веса элементов были приняты точно кратными водороду, наиболее легкому элементу, атомный вес которого был принят равным единице. Впервые атомный вес элементов с точностью до 0,5% был измерен Берцелиусом [182] в качестве стандарта он использовал кислород, принятый за 100. Берцелиус отверг применение водорода для этих целей, так как он слишком легок и редко входит в состав неорганических соединений. Берцелиус считал наиболее удачным стандартом кислород, так как последний вступает в соединение с большинством элементов и представляет собой как бы центр, вокруг которого вращается вся химия . Тем не менее водород использовался многими исследователями, пока в начале настоящего столетия, в 1905 г., не был отвергнут решением Международной комиссии по атомным весам атомный вес кислорода был принят равным 16 [1022]. Таблицы, выпущенные этой комиссией ранее, содержали две серии атомных весов одну по отношению к кислороду, другую по отношению к водороду. Когда оказалось возможным точное измерение масс на масс-спектрометре, возникла необходимость в соответствующем стандарте. Ошибочно полагая, что природный кислород моноизотопен, Астон использовал в качестве стандартной массы изотоп О, надеясь благодаря этому достигнуть идентичности с химической шкалой масс. Кислород можно было считать приемлемым стандартом еще и потому, что, в отличие от водорода, при использовании О = 16,000000 а. е. м. массы всех других изотопов были очень близки к целым числам. Астон показал, что массы изотопов не являются точно кратными целым числам [84, 85]. Некоторые из его измерений чрезвычайно точны и используются до настоящего времени [1097, 1509]. [c.41]

Современные квадрупольные масс-анализаторы работают в диапазоне масс от 2 до 2000 и имеют минимальную ширину пика 0,3 а.е.м. вплоть до наибольшей массы. Сильной стороной квадрупольных масс-анализаторов являются напряжения с частотой со (рад с ) возможности сканирования масс-спектра за доли секунды и быстрого переключения анализатора с одного массового числа на другое в щироком диапазоне масс. Квадрупольные масс-анализаторы используются почти со всеми типами источников ионов. Их можно также быстро переключать с анализа положительных ионов на анализ отрицательных ионов, так как в анализаторе нет дискриминации по полярности. Пропускаемая масса линейно зависит от приложенных напряжений 7 и и , вследствие чего имеет место линейная шкала масс. [c.857]

Таблица 1.1. Шкала масс (кг)

Масс-спектр состоит из набора пиков, обусловленных рассмотренными выше ионами, причем массовое число каждого пика соответствует массе конкретного иона в единицах m/z. При использовании масс-спектрометров с магнитными анализаторами, которые обеспечивают сканирование по экспоненциальному или параболическому закону, возникает трудность в определении массовых чисел пиков, так как расстояние между пиками во всем диапазоне шкалы масс различно. Одним из способов решения этой проблемы является применение эталонных веществ, в масс-спектрах которых имеется набор пиков с известными массовыми числами. Современные масс-спектрометры, снабженные компьютерами, позволяют проводить калибровку, т.е. находить корреляцию между положением пика в спектре эталона и временем его выхода после начала сканирования или напряженностью магнитного поля. Эту процедуру обычно производят перед началом серийных исследований образцов, а калибровка может сохраняться длительное время, иногда в течение дня. Для проведения калибровки эталонное вещество напускают в ионный источник без введения исследуемого образца. Такая калибровка позволяет находить только целочисленные значения масс. [c.65]

Для удобства коромысло этого типа весов снабжено зубчиками, углубления которых соответствуют наименьшим делениям шкалы. Масса рейтера этих весов равна не 0,01 г, а 0,005 г (5 мг). Весы регулируют так, чтобы равновесие их в ненагруженном состоянии достигалось при помещении рейтера на нулевое деление шкалы. [c.19]

Это средняя энергия на нуклон, необходимая для разделения ядра на составные части. Величина Е а изменяется примерно от 1 до 9 Мэе по всей шкале масс. [c.8]

Наполняют стакан 10 дисперсионной средой до верхней метки на миллиметровой шкале 8 и ставят стакан к торзионным весам. Затем помещают в него чашечку 9, подвешивая ее на крючок коромысла 12 с помощью тонкого стеклянного капилляра 11] чашечка должна находиться в центре стакана на расстоянии 2—3 см от дна. Открывают арретир 3 и движением рычага 4 устанавливают указатель равновесия 6 в нулевое положение стрелка весов 5 покажет на шкале массу чашечки в дисперсионной среде Ро в мг. [c.144]

Постоянная Авогадро (по углеродной шкале) Масса покоя 6.02252 28 10 моль- [c.244]

Масс-спектры состоят из линий, обусловленных осколками молекул эти осколки возникают в результате разрыва молекулы под действием электронного удара. Затем ионизированные осколки и ионы молекул ускоряются в магнитном поле в разной степени в зависимости от величины М е М — масса иона в атомных единицах е — заряд иона в единицах заряда электрона) и таким образом могут быть разделены. Ионизация происходит в ионном источнике масс-спектрометра, большей частью путем бомбардировки электронами. Ионные токи, обусловленные каждым видом ионов, усиливаются и регистрируются и являются мерой вероятности, с которой возникает данный осколок. Положение линий на шкале масс и относительные частоты ионов являются одинаково важными характеристиками масс-спектра данного соединения. Частоту наиболее интенсивной линии в спектре считают равной ста и относят частоты всех других ионов к этой линии (относительный спектр). Различные функциональные группы соединений обусловливают, как правило, различные масс-спектры, которые можно предсказать заранее. Относительный спектр при обычных условиях большей частью хорошо воспроизводится и характеризует данное вещество. Часто масс-спектры изомеров различаются между собой по относительной интенсивности линий, и это обстоятельство достаточно для однозначной идентификации изомеров даже в тех случаях, когда они имеют одинаковые массовые числа, как это большей частью бывает. [c.265]

Масса всех этих частиц очень мала, и поэтому была установлена произ-" вольная шкала масс, в которой используется и — унифицированная единица атомной массы (называемая также дальтон). Единица атомной массы и определяется как / 2 массы атома (Не беда, если вы не вспомните, что такое -С. Это будет объяснено ниже.) Аналогично заряды субатомных частиц обычно выражают как кратные заряду электрона. Некоторые данные о свойствах субатомных частиц представлены в табл. 1-1. [c.11]

Этой избыточной энергией определяется степень дальнейшего распада молекулярного иона [М]+ во временной шкале масс-спектрометра. Используя различные газы-реагенты, можно варьировать степень его распада. Например, используя [Не]" (КЕ = 24,6 эВ), можно получить самые высокоэнергетические [c.25]

Почему для калибровки шкалы масс используют перфторированные соединения [c.70]

Отметим, что точное определение масс ионов может быть достигнуто и при низком разрешении на двухлучевом масс-спектрометре для ГХ—МС анализа [72] В этом приборе стандартное вещество для калибровки шкалы масс и образец ана лизируются одновременно с помощью двух разных источников ионов, работающих в одинаковых условиях, общего масс анализатора и двух отдельных детекторов На двухлучевом масс-спектрометре М5 30 при разрешении 1000 и скорости сканирования 10 с/декада ошибка в определении масс была равна (2—4) 10 з а е м, или (6,7—15,7) 10 % в интервале масс 143—298 при введении в колонку до 100 нг метилстеарата [c.64]

Преимуществом циклоидального масс-спектрометра является то, что необходимо иметь лишь две точно установленные щели (они должны быть копланарны в эквипотенциальной плоскости). Если прибор используется как масс-спектрограф, то линейность шкалы масс соблюдается, так как А пропорционально т (см. уравнение 6). [c.31]

Таким образом, значение массы может быть определено по времени, необходимому для совершения полного оборота в магнитном поле. Из рассмотрения уравнения (8) видно, что при этом будет получена линейная шкала масс. [c.32]

Химическая и физическая шкалы масс [c.41]

Массы изотопов измеряются в физической шкале по отношению к массе изотопа О, которому приписывается величина 16,000000 атомных единиц массы (а. е. м.). Масса элемента в химической шкале измеряется по массе элемента кислорода, которая принята равной 16,000000 а. е. м. Так как элемент кислород в действительности представляет собой смесь трех стабильных изотопов 0, 0, то стандарт масс в этих двух случаях будет различным, и коэффициент, используемый для пересчета одной шкалы в другую, будет зависеть от относительной распространенности изотопов кислорода. Гроссе [793], полагавший, что природный гелий моноизотопен, утверждал, что разница между физической и химической шкалой масс может быть устранена, если в качестве стандартной массы выбрать Не. Позже было показано, что гелий действительно содержит очень небольшое количество изотопа Не. Однако предложение Гроссе не получило признания потому, что гелий совершенно химически инертен и поэтому непригоден в качестве химического стандарта. [c.41]

При химических измерениях, в отличие от физических, массы изотопов не рассматриваются. Поэтому в химической шкале масса любого элемента, состоящего из двух или нескольких изотопов, будет зависеть от отношения масс и распространенностей этих изотопов. Однако для многих элементов важным фактором, приводящим к различию между массовыми числами в физической и химической шкалах масс, скорее является неточное измерение соотношений изотопов, чем колебания в распространенностях изотопов в природе. Это, конечно, не наблюдается для моноизотопных элементов, или элементов, имеющих один распространенный и один или более малораспространенных изотопов. [c.42]

Среди элементов, которые в настоящее время считаются моноизотопными, пригодных с этой точки зрения в качестве стандарта для единой физической и химической шкалы масс, особое внимание обращает на себя фтор, который с различными элементами может образовать разнообразные типы ионов. Углерод и фтор могут давать ионы, которые, как показано в приложении 5, можно использовать в качестве стандартов в широком диапазоне масс. В области малых масс имеются, однако, пробелы, хотя возможны 88 различных комбинаций атомов углерода и фтора с массами 238 и ниже. Эти комбинации дают массы, более близкие к массам тяжелых ядер, чем в случае углерода и водорода, благодаря большому коэффициенту упаковки водорода. [c.43]

Если развертка масс-спектра осуществляется путем изменения напряжения, то непрерывное измерение последнего позволяет определять массы всех ионов в спектре. Такое измерение нетрудно провести, и шкалу масс легко можно нанести на измеренный масс-спектр. Схема регистрации массовых чисел. [c.56]

Массы атомов вычислим, разделив соответствующие атомные веса, выраженные но химической шкале масс, на число Авагадро N = = 6,0228.10 3 [c.187]

Масс-спектры состоят из линий, соответствующих осколкам молекул с определенным отношением их массы к заряду. Эти осколки образуются в ионизационной камере масс-спектрометра в результате действия электронного удара. Затем ионизированные осколки и ионы ускоряются в. магнитном поле, причем угол отклонения пучка ионов зависит от отношения массы осколка или иона М к его заряду е. Ионные токи, обусловленные каждым пучком ионов, пос- ле усиления регистрируются самописцем. Положение линий на шкале масс и их относительная интенсивность являются важными характеристиками масс-спектра данного соединения. Масс-спектры изомеров различаются по относительной интенсивности линий. Относительный спектр масс хорошо воспроизводится. Все это обуслов- ливает успешное применение масс-спектров для однозначной идентификации соединений, в том числе и изомеров. [c.196]

Точность (относит, погрешность) измерения массы в днвпвзоне нагрузок совр. весов /-сличение эталонов массы 2-метрологич. исследования 3-анализы высшей точности 4 - техи. анализы повыш. точности, определение массы драгоценных металлов и камней 5-измерение массы при торговых и учетных операциях 6-определение массы на технол. линиях (заштрихованная область) шкала массы -логарифмическая. [c.362]

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]

Замсимость массы от диаметра (шкала масса — диаметр) [c.543]

В практической работе часто желательно иметь масс спектры получен ные при разных методах ионизации так как они содержат информацию до полняющую друг друга Это привело к разработке комбинированных ионных источников Обычно используются комбинированные ЭУ—ХИ или ЭУ—ПИ— ПД источники так как методы ХИ и ПИ—ПД дают молекулярные или квази-молекулярные ионы, характеризующие молекулярные массы, а ЭУ — осколоч ные ионы, необходимые для установления класса соединении и структуры молекул При ХИ и ПИ—ПД фрагментация невелика так что трудно калнбро вать масс спектрометр по обычным стандартам для калибровки шкалы масс — перфторалканам (обычно перфторкеросин и перфтортрибутиламин) При ПИ и ПД перфторалканы дезактивируют эмиттер поэтому приходится калибровать прибор и систему обработки данных в режиме ЭУ а затем переключать его в режим ПИ—ПД [c.15]

Для ХМС анализа важна еще одна характеристика прибора — возмож ность цифрового управления обеспечивающая высокую производительность и автоматизацию работы В этом отношении квадрупольный масс фильтр имеет значительные преимущества перед магнитным анализатором благодаря линей ной шкале масс и низкому ускоряющему потенциалу (около 10 В по сравнению с несколькими киловольтами в магнитных масс спектрометрах) Следует также отметить что квадрупольный масс фильтр очень удобен для регистра ции отрицательных ионов так как в анализаторе не происходит дискримина ции ионов по их потярности [c.18]

Высокое разрешение при точном измерении масс необходи МО, как уже указывалось, для отделения пиков образца от пи ков эталона с такой же номинальной массой при точном опре делении центроида пика Но проблема раздельного измерения пиков образца и стандарта может быть решена и по другому В масс спектрометре с двойным пучком ввод образца и этало на производится одновременно в два отдельных источника ионов Пучки ионов от этих двух источников проходят через общий анализатор, а затем снова разделяются и регистрируют ся двумя разными детектирующими системами Другой метод точного измерения масс в масс спектрометрах низкого разре шения заключается в предварительной калибровке прибора с помощью внешнего стандарта, например, ПФК, после чего производится сканирование масс спектра образца в тех же условиях, к образцу добавляют внутренний стандарт который в отличие от ПФК, дает мало пиков, и эти пики легко отделя ются от пиков образца Они служат для привязки к получае мому масс спектру шкалы масс, определенной по масс спектру внешнего стандарта [81, 82] Наконец, в квадрупольных масс спектрометрах, которые являются приборами низкого разреше ния, для точного измерения масс часто используется метод [c.51]

Вариант прибора MI 10 DL обладает дополнительными возможностями встроенной памятью на 1800 измерений, дополнительной памятью на магнитной карточке на 590 измерений. Возможны вычисление и распечатка статистических данных максимального и минимального результатов измерения, среднего значения, абсолютного и относительного разбросов, абсолютного и относительного нормальных отклонений. Имеется интерфейс RS-232 для дистанционного управления от персонального компьютера или документирования результатов на принтере. Диапазоны показаний прибора О. .. 9999 HV 48. .. 105 HRB 20. .. 68 HR 76. .. 618 НВ 5. .. 2250 Н/мм . Диапазон измерений 20. .. 1740 HV (или соответствующие значения по другим шкалам). Масса 300 г, питание от батареек. [c.328]

Физический пион не является безмассовым, однако его масса гПл 140 МэВ мала в типичной адронной шкале масс, составляющей около 1 ГэВ. Масса пиона возникает от ненулевых, но малых масс токовых кварков Шц и та, порядка 10 МэВ, которые явно нарушают киральную инвариантность лагранжиана КХД. Мы не будем входить в подробное обсуждение этой связи. Отметим, однако, что имеется следующее важное соотношение между массой пиона и массами токовых кварков [5] [c.364]

I — чашка 2 — цифровой указатель и световая шкала массы 3 ручка установки нуля5 4 — ручка устройства накладки гирь. [c.429]

I — чашка 2 — ручки устройства накладки гирь 3 ручка установки нуля 4 цифро вой указатель и еветовая шкала масса. [c.430]

Астон И комитет Международной комиссии по атомным весам пришли в 1931 г. к общему мнению [135], что изменять химическую или физическую шкалы масс для приведения их к точному соответствию нет необходимости, поскольку коэффициент пересчета близок к единице и изменения, которые он может внести в измеряемые величины, будут слишком незначительны, чтобы заметно повлиять на атомные веса. Бёрдж и Менцель [213] также обсуждали значение коэффициента пересчета и указали на отсутствие методов, доказывающих, что относительная распространенность изотопов кислорода в образцах кислорода из различных источников строго постоянна. Возможное непостоянство относительной распространенности изотопов кислорода ставило вопрос об изменении основы системы атомных весов, поскольку имеющиеся системы связывались одна с другой относительно неопределенным фактором. Однако такое изменение не было произведено, несмотря на то, что в настоящее время хорошо известно, что относительная распространенность стабильных изотопов кислорода [505], так же как и других легких элементов, в некоторой степени зависит от источника их получения. Этот вопрос более обстоятельно обсуждается в гл. 3. [c.42]

Коэффициент пересчета, связывающий физическую и химическую шкалы масс, установленный Ниром [1512], изменяется от 1,000278 до 1,000268 в зависимости от того, выбран ли в качестве химического стандарта масс атмосферный кислород или кислород в типичных образцах воды. Эти изменения достаточно малы, и только в отдельных случаях они вызывают неопределенность в атомных весах. В большинстве исследований принимается, что элемент кислород в химической шкале масс состоит из смеси изотопов и имеет атомный вес в 1,000275 раза больше Ю. Если бы это было подтверждено определением, то не было бы и колебания в коэффициентах, связывающих обе шкалы. Использование этого коэффициента изменило бы многие физико-химические величины [2172]. Возрастающая точность измерения масс обусловливает необходимость проведения таких пересчетов. Можно также отказаться от обеих существующих физической и химической шкалы масс и установить новую единую шкалу. [c.42]

Были предложены два таких стандарта. Первый из них был предложен Ниром [1514] и Команом, Маттаухом и Вапстра [1148, 1149, 1339, 1340]. За единицу была принята величина в 1,000318 и 1,000043 раза больше единицы, существующей в физической и химической шкалах масс соответственно. Использование нового стандарта вызвало бы незначительное изменение в существующих значениях химических атомных весов. Предлагаемый стандарт обладает преимуществами главным образом с точки зрения масс-спектрометрии. используется в качестве дополнительного стандарта, так как образует столько различных соединений с водородом, что почти всегда удается провести сопоставление масс изотопов с комбинацией атомов водорода и углерода исключение составляет лишь область низких масс. Так, в диапазоне масс 18—23 получить углеводородные ионы трудно. Универсальность применения соединений углерода в качестве стандарта детально рассмотрена ниже. В качестве химического стандарта углерод менее пригоден поэтому предлагается в химической шкале атомный вес кислорода принимать как массу О с коэффициентом 1,000275. По сравнению с кислородом тяжелые изотопы углерода более распространены природное соотношение изотопов может изменяться, поэтому новое определение не приведет к точному значению для атомного веса элемента-стандарта, и возникнет много трудностей, таких же как и в случае кислорода. Кроме того, углерод взаимодействует с относительно небольшим числом других элементов, в частности не со всеми элементами, используемыми в качестве химических стандартов. [c.43]

Массы водорода, углерода, азота, которые вместе с кислородом являются наиболее распространенными элементами в химии, все в той или иной степени отличаются от целых чисел для водорода это отклонение наибольшее. Если массы атомных комбинаций можно определить с достаточной точностью, то состав этих соединений может быть получен только с использованием таблиц с точными значениями масс атомов. При этом, естественно, рассматриваемые соединения должны быть ограничены как в отношении числа включенных элементов, так и в отношении допустимого количества атомов данного элемента. С ограничениями, указанными в гл. 3, такое рассмотрение масс было осуще-ствлено. Использованные значения масс были даны Огата и Мацуда 11530], и хотя они несколько уступают по точности некоторым другим значениям, их точность вполне достаточна для решения поставленной задачи, особенно если иметь в виду, что наивысшая точность при измерении масс достигается только для очень небольшой шкалы масс, как объяснено ниже, и для указанных измерений важнее разность масс, а не их абсолютное значение. Прежде чем перейти к рассмотрению требований, предъявляемых к масс-спектрометрам, предназначенным для химической работы, в отношении точности измерения масс, таких конструктивных особенностей, как разрешающая способность и чувствительность, необходимо рассмотреть ошибки, могущие возникать при измерении масс в масс-спектроскопе, а также затруднения при работе со спектрографом и спектрометром. Будут также указаны способы преодоления этих трудностей. [c.46]

Для установления точности масс-спектрометрических определений был проведен ряд контрольных исследований. В одном из таких экспериментов проводилось измерение дублетов Ог— S, С2Н4 —СО через определенные промежутки времени с интервалом в несколько месяцев между первым и последним определением. В другом случае измерялись одинаковые разности масс по нескольким массовым числам для получения сведений о линейности шкалы масс и схемы, измеряющей напряжение. Например, была измерена разность масс СН4 — О (с номинальной массой 16), а также массы 28 и 44 на дублетах G2H4 — Со и У2(СзН8 — СО2) соответственно было получено вполне удовлетворительное совпадение результатов. [c.54]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология