Масс-спектрометр аналитический

В последующих разделах мы обсудим экспериментальные и инструментальные аспекты масс-спектрометрии, аналитические характеристики метода и некоторые примеры его практического применения. [c.258]

Широко внедряются физические методы определения строения органических веществ инфракрасная спектроскопия, электронография, ядерный и электронный парамагнитный резонанс, масс-спектрометрия, аналитическая и препаративная хроматография и др. [c.15]

Обьганый изотоп кислорода имеет массовое число 16 и обозначается как (8 протонов, 8 нейтронов). Существует еше редкий изотоп с массовым числом 18 (1 0). Это стабильный изотоп, но из-за большей, чем у О, массы его можно обнаружить, используя масс-спектрометр, аналитический прибор, позволяюш ий выявлять различия между атомами и молекулами на основе значений их масс. В 1941 г. бьш проведен эксперимент, результаты которого суммированы в следующем уравнении [c.264]

Проточные измерительные приборы, такие как инфракрасный спектрометр, ультрафиолетовый спектрометр и масс-спектрометр, все шире использующиеся в химической промышленности, могут найти применение и при ректификации на лабораторных и пилотных установках, особенно для аналитических разгонок [72]. Сиггиа [73] дал подробный обзор современных непрерывных методов анализа, применяемых при перегонке. В работе [74] можно найти сведения об аналитических анализаторах, предназначенных для исследования отдельных фракций. [c.462]

В процессе становления органическая геохимия использовала всю современную методологию своей предшественницы, т. е. молекулярный уровень исследований с определением не только структуры, но и пространственной конфигурации изучаемых молекул, а также все современные достижения аналитической и органической химии. Успехи органической геохимии связаны с широким применением наиболее современных методов анализа, таких, как высокоэффективная газовая и жидкостная хроматография, хромато-масс-спектрометрия с компьютерной обработкой данных (в том числе масс-фрагментография), спектры ЯМР на ядрах С. [c.3]

Таким образом, используя расширенный набор аналитических характеристик можно получить более подробные данные о структуре анализируемой смеси сераорганических соединений методом масс-спектрометрии. На основании распределения интенсивностей пиков молекулярных и осколочных ионов возможно определение степени замещения и распределения по длине цепи для каждого типа соединений в смеси. [c.208]

Помимо важной роли в комбинированных методах анализа меюды разделения и концентрирования имеют для аналитической химии суперэкотоксикантов самостоятельную ценность. Далеко не всегда можно проанализировать образец без предварительного выделения определяемых соединений из природной матрицы. При этом, как правило, возникает необходимость их концентрирования по отношению к матричным компонентам, присутствующим в растворе или в газовой фазе. Даже такие методы, как хромато-масс-спектрометрия и газовая хроматография в сочетании с ИК-спектроскопией, не всегда могут решить задачи следового анализа. Целью концентрирования является снижение нижнего предела обнаружения, тогда как разделение позволяет упростить анализ и устранить влияние мешающих веществ [c.199]

При анализе и исследовании органических веществ, осо-. бенно соединений с высоким молекулярным весом, предпочтение должно быть отдано приборам статического типа. Именно на основе этих приборов были созданы масс-спектрометры высокого разрешения, что повлекло за собой расширение объема получаемой информации и увеличение аналитических возможностей метода. [c.8]

Применение аналитической масс-спектрометрии в химической и нефтяной промышленности. Широкое использование аналитической масс-спектрометрии связано, в первую очередь, с исследованием сложных смесей углеводородов, получаемых в различных процессах переработки нефти и нефтехимического синтеза. Целесообразность применения масс-спектрометра того или иного типа для решения конкретной задачи диктуется глубиной тех сведений, которые желательно получить при проведении данного исследования немалую роль играет и экономический фактор, особенно при широком использовании метода. [c.8]

При аналитических работах, выполняемых с помощью масс-спектрометров, в большинстве случаев приходится иметь дело с ионными токами величиной Ю —10 й их усиление может осуществляться различными методами, из которых наиболее распространенными являются метод электрического за- [c.32]

В 1961 г. была опубликована методика анализа бензинов, разработанная на отечественном масс-спектрометре типа МС-1 [183], исключающая необходимость калибровки масс-спектрометра, введения постоянного объема образца или измерение его количества. Кроме того, значительно шире использовались аналитические возможности масс-спектро-.метрии, [c.140]

Предлагаемое практическое руководство обобщает опыт преподавания физических и физико-химических методов анализа, накопленный на кафедре аналитической химии Московского государственного университета. Руководство включает два больших раздела— спектроскопические и электрохимические методы. В спектроскопические методы включены методы эмиссионной фотометрии пламени, атомно-абсорбционной спектроскопии пламени, абсорбционной молекулярной спектроскопии и люминесцентный в электрохимические — потенциометрический (в том числе с использованием ионоселективных электродов), кулонометрический, полярографический и амперометрический методы. Наряду с перечисленными методами в современных аналитических ла- бораториях используют и другие методы атомно-флуоресцентный анализ, рентгеновские методы, искровую и лазерную масс-спектрометрию, радиоспектроскопические, ядерно-физические и радиохимические методы, однако ограниченное число учебных часов не позволяет включить их в данное руководство. Изучение этих курсов предусмотрено [c.3]

При выполнении элементного анализа органические вещества минерализуют , т.е. разлагают таким образом, чтобы углерод превратился в СО2, водород — в Н2О, азот — в N2, NN3 или ионы СМ и т. п. Дальнейшее определение проводят обычными методами аналитической химии. В современных методах количественного анализа используются навески порядка 2—5 мг. Молекулярная формула органического соединения может быть установлена по данным масс-спектрометрии, обработанным ЭВМ. [c.246]

Струевой реактор. Через термостатированный реактор с постоянной скоростью пропускается газовая смесь реагентов, прореагировавшая смесь поступает в аналитическое устройство (хроматограф, масс-спектрометр и т. д.) или охлажденные ловушки. Перед вводом в реактор реагенты нагреваются до температуры реактора. [c.271]

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]

Термическая деструкция полимеров используется в аналитических целях для изучения строения полимерных макромолекул как химического, так и пространственного, а также для оценки чередования последовательностей мономерных звеньев в макромолекулах. Для этого используются хроматографические, спектральные методы анализа (например, газовая хроматография, ИК- и УФ-спектроскопия, масс-спектрометрия и др.). [c.241]

При исследовании органических веществ химик-аналитик чаще всего сталкивается с тремя аналитическими задачами а) установление химического состава и структуры нового органического соединения (синтезированного или выделенного из природных материалов) б) идентификация неизвестного соединения в) определение содержания основы или примесей в веществе известного состава. Эти задачи могут быть решены как химическими, так и инструментальными методами. Разделение и анализ смесей органических веществ химическими методами обычно не проводят ввиду трудоемкости. Для этой цели подходят физические и физико-химические методы хроматографические, инфракрасная спектроскопия, масс-спектрометрия и др. [c.207]

Асфальтены, в отличие от смол, не растворимы в алканах, имеют высокую степень ароматичности, которая в совокупности с высокой молекулярной массой гетероциклических соединений приводит к значительному межмолекуляриому взаимодействию, способствующему образованию надмолекулярных структур. Наличие надмолекулярной структуры асфальтенов является одной из важнейших особенностей этих компонентов и, в целом, определяет сложности их аналитического исследования. Если смолы можно легко разделить на узкие фракции то для разделения асфальтенов нужны специальные растворители, обладающие различной полярностью, а также специальные приемы, включающие гидрирование, термодеструкцию, озонолиз, а также набор современных методов (ИК- и УФ-спектроскопия, ЯМР-, ЭПР- и масс-спектрометрия, люминисцентный и рентгеноструктурный анализы) [19, 22, 23]. Например, экспериментами по гидрированию смол с М 600-800 и асфальтенов с М 1700 в мягких условиях [23] было показано, что из них могут быть получены углеводороды, по составу и свойствам приближающиеся к соответствующим углеводородам, вьвделенным из высокомолекулярной части нефти. Основное их отличие в более высокой цикличности, повышенном содержании серы и меньшем содержании атомов углерода с алифатическими связями. Это свидетельствует о наличии прямой генетической связи между высокомолекулярными углеводородами, гетероатомными соединениями, смолами, асфальтенами. [c.19]

В начале 60-х годов были разработаны новые мощные аналитические методы (ГЖХ, хромато-масс-спектрометрия), совершенно изменившие наши представления о составе и строении нефтяных углеводородов, а отсюда и о принципах и методах классификации нефтей. Безусловным открытием века явилось обнаружение в нефтях большого числа так называемых реликтовых углеводородов (хемофоссилий). К таким углеводородам мы будем относить все углеводороды, сохранившие характерные черты строения исходных [c.8]

Серуоодержащие соединения нефти являются ценным потенциальным сырьем для нефтехимии. Сложность состава и большое разнообразие этих соединений в нефти требует достаточно надежных методов детального анализа их состава и строения. Одним из наиболее эффективных методов анализа этих соединений является молекулярная масс-спектрометрия. Ранее были разработаны методы масс-спектрометрического анализа смесей сернистых соединений различного состава [1, 2], использовавшиеся для исследования сернистых и сернистю-ароматических концентратов, выделенных из различных нефтей и нефтепродуктов. Однако сложность и разнообразие состава таких концентратов требуют расширения аналитических возможностей этого метода. Желательным является увеличение точности метода при анализе смесей, содержащих кроме сернистых соединений, примеси углеводородов, большая детализация в определении структуры сернистых соединений в узких фракциях. [c.200]

При определении группового состава сложных смесей, представленных в нефтяных фракциях [171], аналитическими характеристиками служат суммарные интенсивности пиков определенных серий так называемых характеристических ионов. Определение неизвестных концентраций различных типов соединений осуществляется решением системы линейных уравнений, учитывающих взаимные наложения их масс-спектров. Калибровочные коэффициенты— элементы матрицы этой системы уравнений — определяются на основании анализа узких фракций модельных смесей, а также с помощью математических мQдeлeй, основанных на эмпирических корреляциях масс-спектров со структурой молекул. Анализ группового состава в конечном счете выводится из известных и все пополняемых масс-спектров индивидуальных соединений. Подробно эти принципы и методики количественного анализа с применением масс-спектрометрии рассмотрены в монографиях [166, 167]. [c.132]

В связи с появлением в последние годы все новых источников нефти расширяется круг исследователей, использующих рассмотренные методы определения группового или структурно-группового состава нефтяных фракций. Это, в особенности, относится к определению серусодержащнх соединений вместе с ароматическими углеводородами и азотсодержащих соединений [176]. В целом, масс-спектрометрические методики определения группового и структурно-группового состава мало изменились за последние 10 лет (отметим лишь работу [177]). Однако существенно расширился круг работ по применению комбинации масс-спектрометрии с дру гими аналитическими методами, в особенности ГЖХ, ИК-, УФ-, ЯМР-спектроскопией. Отметим некоторые из них [178, 179]. В этой связи растет число работ по определению структурно-группового состава компонентов нефти, в которых устанавливаются все большее число элементов детальной структуры того или иного класса соединений. К цитированным выше добавил ссылки на работы по детализации элементов. структуры ванадилпорфиринов как с использованием масс-спектрометрии, так и в сочетании с другими методами [180]. - [c.133]

Анализ сернистых соединений нефтяных дистиллятов сопряжен со значительными трудностями. Строение этих веществ сложнее строения углеводородов, в растворе которых они находятся, а содержание их в нефтепродуктах весьма мало (в среднедистиллятных фракциях высокосернистых нефтей не более 5—7 вес. %). Поэтому ни один из современных аналитических методов не позволяет с исчерпывающей полнотой определить состав нефтяных сернистых соединений. Лишь комбинируя методы определенным образом, удается решить эту задачу. Достоверность результатов во многом зависит от того, как подготовлено сырье для исследования. Насколько важна подготовка материала и насколько она может быть индивидуальна и неповторима для другого сырья, показывает следующий пример. Фракцию 111—150° С нефти месторождения Уассон (США) вначале в изотермических условиях разгоняли на узкие фракции. Из этих фракций специальными комбинированными методами были удалены меркаптаны (опи могли помешать определению соединений других классов). Однако даже такой подготовки оказалось недостаточно. Поэтому узкие фракхщ-подвергли гидрогеполизу. В результате сернистые соединения восстановились до соответствующих углеводородов, которые и были обнаружены методом газо-жидкост-ной хроматографии. Для проверки были проведены параллельные исследования методами ИК- и масс-спектрометрии, которые подтвердили правильность результата основного анализа. [c.75]

В идеальном варианте адекватный метод анализа должен бьггь разработан до принятия соответствующих нормативных документов и учитывать последние достижения аналитической химии. Изучение распространения суперэкотоксикантов в окружающей среде, установление источников их эмиссии стало возможньш лишь в последнее время с появлением хромато-масс-спектрометрии и других современных аналитических методов. К сожалению, в больошнсгве руководств по контролю за загрязнением природных объектов вредными веществами практически не рассматриваются современные методы определения суперэкотоксикантов [12-17]. [c.11]

С позиций эколого-аналитического мониторинга актуальной является проблема организации экспресс-контроля суперэкотоксикантов Применение традиционных методов (обычно хромато-масс-спектрометрии) требует длительного времени и больших затрат. Надежды на разработку тест-систем на основе иммуноферментных методов пока не оправдались из-за низкой селективности определений. Если для обычных з 1фязните-лей эта проблема не так актуальна, то для диоксинов, коэффициенты токсичности которых в зависимости от числа атомов хлора и их расположения в молекуле изменяются от нуля до единицы, важно знать, какие конкретные изомеры находятся в данном объекте. [c.30]

Нельзя сказать, чтобы проблемам определения суперэкотоксикантов ранее не уделялось должного внимания. Достаточно вспомнить, что такой анализ играет важную роль при решении задач санитарии и охраны труда в атомной и химической промьппленности, в контроле качества пищевых продуктов и фармацевтических препаратов, чему посвящена обширная литература [5-11]. Однако большинство работ этого плана по своей сути мало отличается от обычного определения примесей на уровне микро- и ультрамикроконцентраций. Качественные изменения произошли при решении задач экологии, медицины и других областей человеческой деятельности. Именно тогда на основе достижений физических и физикохимических методов анализа, прежде всего хроматографии и масс-спектрометрии, сформировалась самостоятельная область аналитической химрга - анализ суперэкотоксикантов. В настоящее время аналитическая химия суперэкотоксикантов имеет свои разработки по пробоотбору, выделению и разделению анализируемых компонентов, методам детектирования следовых количеств загрязнителей и др. Развитие этой области тем или иным образом оказьшает воздействие и на другие дисциплины, вызывающие в настоящее время повьппенный интерес со стороны широкой общественности, в частности на биохимию, клиническую химию и медицину, для которых проблема определения токсичных веществ на следовом уровне является весьма актуальной. [c.152]

Естественно, что обязательным условием скрининга является наличие положительного аналитического сигнала в тех случаях, когда зафяз-няющее вещество присутствует в пробе на уровне ПДК, Так, в качестве примера скрининга можно привести изучение 419 образцов молока на содержание афлатоксинов [20], из которых 19% дали положительную р( ак-цию Более тщательное исследование с помощью хромато-масс-спектрометрии подтвердило наличие афлатоксинов в молоке. В этом плане интерес представляют методы иммунохимического анализа [9,21-23], которые имеют высокую чувствительность и дают положительную реакцию в гфи-сутствии большинства суперэкотоксикантов на уровне 10 - 10 г/л. [c.155]

Осознание важности экологических проблем заставляет исследователей привлекать для контроля суперэкотоксикантов все современные высокочувствительные методы аналитической химии. Так, при определении низких содержаний ионов высокотоксичных металлов в основном применяются методы оптической спектроскопии и люминесценции (атомноэмиссионная спектроскопия с возбуждением от высокочастотного плазменного факела (ИСП-АЭС), атомно-абсорбционная спектроскопия (ААС) с электротермической атомизацией и др.) (3 , а также инверсионная вольтамперометрия (ИВА) с химически модифицнрова1Шыми электродами [41. Для определения органических загрязнителей наряду с хроматографией наблюдается тенденция к более широкому использованию хромато-масс-спектрометрии, иммунохимических и флуоресцентных методов 2,5 Следует заметить, что в области разработки методов контроля за состоянием загрязнения природных сред суперэкотоксикантами имеется много нерешенных проблем В первую очередь это относится к методам экспрессного определения органических веществ. [c.244]

Аддитивность масс-спектров компо нентов смеси н прямая заппсимость между количеством вещества и интенсивностью ионных токов делают масс-спектрометр гибким и высокочувствительным аналитическим прибором в широких диапазонах концентраций. Так как интенсивность ионного тока связана только с числом молекул определенного сорта, то полученная информация характеризует молекулярный состав смеси, а не является усредненной , что присуще другим физическим методам. Возможность определения массы молекул позволяет детально описать данный тип молекул смеси. В результате этого масс-спектрометр в области установления группового состава смеси не имеет соперников среди других физических методов. [c.4]

В качестве аналитического метода молекулярная масс-спектрометрия внерр Ые нашла применение в нефтеперерабатывающей промышлен Юсти. Сначала масс-спектрометр использовали для количественного определения компонентов смесей газообразных и легкокипящих углеводородов. Успешный анализ этих смесей стимулировал создание приборов, обладающих разрешающей способностью, достаточной для исследования веществ высокого молекулярного веса с низкой упругостью пара. Естественно, что при этом возникал вопрос о повышении чувствительности прибора. В 50-х годах эти проблемы были успешно решены, и в настоящее время практически вся нефть может быть изучена с помощью этого многостороннего мощного аналитического прибора. Масс-спектрометр сыграл очень важную роль в комплексном исследовании узких нефтяных фракций, проводимом с целью установления оптимальных технологических режимов. [c.4]

Получив широкое признание как аналитический метод в нефтяной промышленности, масс-спектрометрия начала внедряться в другие области науки и промышленности для установления структуры и химического поведения органических соединений в многообразных реакциях. При переходе от углеводородов к соединениям с различными функциональными группами были решены вопросы, связанные с адсорбционной способностью, агрессивностью и нестабильностью соответствующих органических соединений. Одновременно были получены масс-спектры высокомолекулярных представителей кал(дого пз рассматриваемых классов. Можно без преувеличения сказать, что успехи химии природных соединений последних лет во многом связаны с интенсивным использованием масс-спсктрометра. Именно благодаря масс-спектрометрии [c.4]

Поскольку области применения прибора чрезвычайно разнообразны и не представляется возможным дать исчерпывающую характеристику его применения для решения различных аналитических задач, мы ограничимся описанием отдельных типичных примеров использования масс-спектрометра для контроля технологических процессов. Один из первых примеров — это контроль работы газофракционирующих колонн деэтанизатора и депронанизатора [22]. Масс-спектрометр для непрерывного контроля одного или нескольких компонентов газового потока применяется в процессе получения ацетилена и этилена путем крекинга природного газа [23]. Этот процесс характеризуется коротким временем контакта, что обусловливает необходимость автоматического контроля скорости потока, температуры и давления в зависимости от состава газового потока. Состав потока контролировался с помощью масс-спектрометра. Отбор проб производился из 19 точек системы, которые подсоединялись к прибору общим трубопроводом. Были изучены состав сырья, зависимость состава крекинг-газа от температуры, эффективность работы диацетиленового скруббера. Определено содержание этилена и ацетилена в циркулирующем газе и эффективность поглощения растворителями ацетилена или этилена. Осуществлен контроль регенерации растворителя и чистоты получаемого продукта. [c.12]

Широкие возможности масс-спектрометра делагог его очень важным и ценным прибором для изучения процессов на пилотных установках. Применение масс-спектрометра для контроля работы установки каталитического рн( юрминга позволило объяснить влияние изменений параметров процесса на характер получающихся продуктов, ускорить выполнение анализов и сократить общую стоимость эксплуатации установки за счет более эффективного использования рабочего времени, разрещнть проблемы, связанные с транспортировкой большого числа образцов в аналитическую лабораторию. Непрерывный отбор проб и периодическое проведение полного анализа газа позволяют получить необходимые данные для снятия материальных балансов. [c.13]

В последние годы чрезвычайно возросла роль хроматографических методов при исследовании органических соединений. Методами хроматографии (особенно газо-жидкостной) были решены многие аналитические задачи количественного анализа, однако проблемы идентификации неизвестных соединений могут быть успешно реигены лишь в сочетании с методами инфракрасной, ультрафиолетовой и масс-спектрометрии [225, 226]. [c.127]

Развитие низковольтовой аналитической масс-спектрометрии привело к созданию комплексного метода, в котором анализ исследуемого продукта осуществляется при обычных (50—70 эв) и пониженных (7—10 эв) значениях энергии ионизирующих электронов. При этом удалось использовать преимущества обоих методов и исключить их недостатки. В табл. 32 приведены результаты исследования бензина каталитического крекинга высокосернистого сырья [308]. Затрата времени на масс-спектрометриЧеский метод составляет [c.189]

Дальнейшее развитие низковольтовой аналитической масс-спектрометрии привело к созданию еще одной модификации — масс-спектрометрии среднего ионизирующего напряжения [312]. Авторы исследовали масс-спектры большого числа углеводородов Сд—С)4 различных типов при энергии ионизирующих электронов 15—18 эв и показали, что полная [c.190]

Масс-спектрометрические методы анализа широко применяются в различных областях промышленности, науки и новой техники и дают возможность установить изотопный состав и исследовать состав продуктов реакций, содержание мнкропримесей в особо чистых веществах и т.. д. Но так как работы по масс-спектрометрии не предусмотрены учебной программой по аналитической химии, в данной книге эти методы не рассматриваются. [c.30]

Применяемые все шире в химической промышленности проточ-Н7ле измерительные приборы, такие, как инфракрасный спектро метр, ультрафиолетовый спектрофотометр и масс-спектрометр, могут найти применение и при лабораторной ректификации, преж де всего при аналитических разгонках. [c.521]