Масс-спектрометрия квадрупольная

После ионизации вещества ионы разделяются в масс-анализаторе в соответствии с их отношением массы к заряду. В настоящее время используют пять типов анализаторов магнитный секторный анализатор, квадрупольный фильтр масс (квадрупольный масс-спектрометр), квадрупольная ионная ловушка, времяпролетный анализатор и циклотронно-резонансный анализатор (масс-спектрометр на основе ион-циклотронного резонанса, ИЦР-спектрометр). Детектирование ионов в большинстве случаев проводят при помощи электронного умножителя, хотя применяют также и другие детекторы. В процессе анализа формируется огромное количество данных, поэтому для их сбора, хранения, обработки и интерпретации используют наиболее современные мощные компьютерные системы и программное обеспечение. [c.259]

В настоящее время наиболее отработана методика газо-хроматографического разделения в сочетании с масс-спектрометрическим анализом. В этом случае масс-спектрометр (простейшей и дешевой конструкции) может использоваться, во-первых, как высокоселективный детектор для регистрации хроматографических пиков, получаемых при частном значении т/е (например,, 43 и 57 для парафинов от Сз или С4, 91 и 78 для ароматических соединений и бензола). Во-вторых, такая методика допускает регистрацию масс-спектров отдельных хроматографических пиков (или всех пиков). В этом случае получается полный спектр отдельных компонентов анализируемой смеси. Второй метод применяется чаще. Объединяя данные по характеристикам удерживания с данными масс-спектрометрии, можно наиболее эффективно анализировать сложные смеси природных соединений. Современные масс-спектрометры (особенно масс-спектрометры квадрупольного типа) позволяют регистрировать спектры за достаточно короткое время, например 0,01 с, и в достаточно широкой области значений т/е, поэтому поток газа-носителя в ходе анализа не перекрывают и эффективность колонки, подсоединенной к масс-спектрометру, не падает. [c.211]

Наиболее широкое применение получил масс-спектрометр квадрупольного типа, иногда называемый также электрическим фильтром масс (рис. 51). Датчик этого прибора представляет собой цилиндрический корпус 3 с фланцем 2 для подсоединения к вакуумному объему. Во входной части прибора расположен источник 1 ионов, которые образуются в результате бомбардировки молекул газов остаточной атмосферы ускоренными электронами и через диафрагму 4 проходят в анализатор. Четыре диагонально расположенных цилиндрических стержня 5 анализатора электрически соединены попарно. [c.76]

Разработана установка (рис. 17), с помощью которой можно одновременно записывать кривые ДТА, ТГ и осуществлять анализ выделяющейся газовой фазы с помощью масс-спектрометра типа квадрупольного масс-фильтра, который упрощает измерение по сравнению с обычным масс-спектрометром магнитного поля. [c.35]

Квадрупольные масс-спектрометры (разд. 22.1.5). [c.368]

Квадрупольные масс-спектрометры [c.372]

НИ гное поле отсутствует. Такие масс-спектрометры известны под названием квадрупольных масс-спектрометров (рис. 22.8). Ионы, [c.372]

Рис. 22.8. Квадрупольный масс-спектрометр.

В целом, в неорганической масс-спектрометрии используют тот же тип масс-спектрометров, что и в органическом анализе. Основное различие заключается в том, что в неорганическом анализе нет необходимости, чтобы диапазон масс превышал 300 а.е.м. В неорганической масс-спектрометрии, однако, бывает необходимо определять низкие молекулярные массы (< 10 а.е.м). В настоящее время в неорганической масс-спектрометрии, вероятно, наиболее широко применяется квадрупольный масс-фильтр. Используют также время-пролетные (ВП) масс-спектрометр и магнитный сектор, но в меньшей степени. Читатель адресуется к разделу по органической масс-спектрометрии (разд. 9.4) для описания этого типа масс-спектрометров. [c.132]

Как упомянуто ранее, масс-спектрометры (МС) в неорганическом элементном анализе подобны используемым в органической масс-спектрометрии, только диапазон масс у них отличается. МС с магнитным сектором разделяют ионы в пространстве, времяпролетные МС разделяют ионы во времени, тогда как квадрупольный прибор является масс-фильтром. Квадрупольный масс-фильтр широко распространен из-за его низкой стоимости и надежности, и он не требует столь высокого вакуума, как секторные масс-спектрометры [8.5-19]. Основным ограничением квадрупольного фильтра является ограниченное разрешение, которое составляет обычно 1 а.е.м. по всему диапазону масс. Благодаря наличию изобарных помех существует необходимость применять масс-спектрометры высокого разрешения. Большинство из них имеет двойную фокусировку, т. е. сочетание электростатического анализатора и [c.139]

На сегодняшний день самым распространенным масс-спектрометром является квадрупольный фильтр масс, оборудованный устройством для ионизации электронным ударом и снабженный электронным умножителем этот [c.259]

Компоненты образца, разделенные на капиллярной ГХ-колонке, последовательно поступают в ионный источник масс-спектрометра в виде газа или пара чистого вещества (см. гл. 5.2). Ионный источник, квадрупольный фильтр масс и электронный умножитель находятся при низком давлении, обычно около 10 Па. Для вакуумирования используют турбомолекулярный или диффузионный насосы в сочетании с форвакуумным механическим насосом. При работе следует быть особенно осторожным во избежание нарушения или загрязнения вакуума. [c.260]

Секторные спектрометры сочетают работу в относительно широком массовом диапазоне с высоким разрешением и хорошей точностью количественного определения. Однако их стоимость довольно высока, и эксплуатация прибора более сложна, чем в случае квадрупольного масс-спектрометра. [c.275]

Сочетание методов мягкой ионизации и тандемной масс-спектрометрии в настоящее время применяют очень часто, в основном благодаря относительной легкости использования тройных квадрупольных приборов. Этот вариант прекрасно подходит для идентификации и количественного определения лекарственных веществ и их метаболитов или для скрининга пищевых продуктов или объектов окружающей среды на загрязнители. Данный круг задач будет ниже кратко проиллюстрирован несколькими примерами, которые также демонстрируют, каким образом разрабатывается аналитическая методика. [c.302]

Рис. 14.2-3. Схематическое изображение а — квадрупольный масс-спектрометр, полностью интегрирован с источником ионов, квадрупольным анализатором и детектором в камере диффузионного насоса, что приводит к очень компактному дизайну

Квадрупольный масс-спектрометр [c.628]

Номенклатура показателей 11 070.101.64—83 СПКП. Масс-спектрометры квадрупольные. Номенклатура показателей [c.77]

Существует несколько специальных конструкций масс-спектрометров квадрупольный омегатрон прибор, основанный н принципе совпадений, и масс-спектрометр, в котором измеряются времена пролета ионов. Последний тип приборов особенно ценен при изучении образования и распада корот-коживущих продуктов в газофазных реакциях, таких, как реакции, инициируемые ударными волнами, или некоторые [c.179]

ЭС TQMSTUNE точно настраивает квадрупольный масс-спектрометр (TQM.S), интерпретируя такие характеристики сигналов от TQMS, как отношения Величин спектральных пиков, их ширина и форма. ЭС использует знания о том, как, изменяя настройку [c.264]

Следует заметить, что во многом успех газохроматофафического определения суперэкотоксикантов зависит от применяемых детекторов. В частности, надежное газохроматофафическое определение ПАУ в природных матрицах на уровне следовых количеств возможно только с применением масс-селективного детектора, который представляет собой настольную модель квадрупольного масс-спектрометра. В табл. 7.6 приведены основные характеристики детекторов, используемых в газовой хроматофафии. Наиболее важными из них являются минимально детектируемое количество, диапазон чувствительности и селективность. [c.260]

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

Элементарные реакции. Для установления М. р. привлекают как теоретич. методы (см. Квантовая химия, Динамика элементарного акта), так и мiioгoчи лeнныe эксперим. методы. Для газофазньк р-ций >io молекулярных пучков метод, масс-спектрометрия высокого давления, масс-спектрометрия с хим. ионизацией, ионная фотодиссоциация, ион-циклотронный резонанс, метод послесвечения в потоке, лазерная спектроскопия-селективное возбуждение отдельных связей или атомных групп молекулы, в т.ч. лазерно-индуцированная флуоресценция, внутрирезонаторная лазерная спектроскопия, активная спектроскопия когерентного рассеяния. Для изучения М. р. в конденсир. средах используют методы ЭПР, ЯМР, ядерный квадрупольный резонанс, хим. поляризацию ядер, гамма-резонансную спектроскопию, рентгено- и фотоэлектронную спектроскопию, р-ции с изотопными индикаторами (мечеными атомами) и оптически активными соед., проведение р-ций при низких т-рах и высоких давлениях, спектроскопию (УФ-, ИК и комбинационного рассеяния), хемилюминесцентные методы, полярографию, кинетич. методы исследования быстрых и сверхбыстрых р-ций (импульсный фотолиз, методы непрерывной и остановленной струи, температурного скачка, скачка давления и др.). Пользуясь этими методами, зная природу и строение исходных и конечных частиц, можио с определенной степенью достоверности установить структуру переходного состояния (см. Активированного комплекса теория), выяснить, как деформируется исходная молекула или как сближаются исходные частицы, если их несколько (изменение межатомных расстояний, углов между связями), как меняется поляризуемость хим. связей, образуются ли ионные, свободнорадикальные, триплетные или др. активные формы, изменяются ли в ходе р-ции электронные состояния молекул, атомов, ионов. [c.75]

Квадрупольные масс-спектрометры 2/I3I3, 1314 Квадрупольные моменты 2/712, 330, 713,714,727 3/67,158,468 5/1023, [c.623]

ТИМС часто применяется в сочетании с квадрупольным масс-спектрометром низкого разрешения и масс-спектрометром с однофокусным магнитным сектором среднего разрешения. Однако, когда необходимо определять малораспространенные изотопы в присутствии основных, отношение распространенности должно быть лучше, чем 10 . Тогда необходимо использовать приборы высокого разрешения, например систему с тройным сектором, чтобы устранить хвосты близлежащих пиков. [c.134]

ИСП, как правило, используют в сочетании с квадрупольным масс-спектрометром низкого разрешения, хотя выпускают и секторный масс-спектрометр высокого разрешения (с обратной геометрией Нира—Джонсона) с единичным или мультидетектором. Критической точкой ИСП-МС является тот факт, что ИСП работает при атмосферном давлении и высокой температуре, тогда как МС требует условий высокого вакуума и комнатной температуры. Поэтому для уменьшения давления и температуры необходим интерфейс (рис. 8.5-1). В настоящее время интерфейс состоит из двух конусов, обычно изготавливаемых из Си или №. Первый конус назьшают пробоотборником, второй — скиммером. Эта технология пришла из 1960-х гг. Отверстия конусов имеют диаметр 1 мм и менее и расположены вдоль оси плазмы. Наконечник пробоотборника должен быть расположен в центральном канале ИСП, т. е. в области, где присутствуют ионы. Давление между пробоотборником и скиммером понижают при помощи форвакуумного насоса. За пробоотборником образуется сверхзвуковой молекулярный поток, который оканчивается на диске Маха. Наконечник скиммера расположен на оси сверхзвукового потока немного впереди диска Маха. Расстояние между двумя наконечниками составляет менее 10 мм. Преимуществом сверхзвукового потока является существенное уменьшение температуры ионных частиц за счет расширения плазмы. [c.135]

В отличие от ИСП-МС, где сначала применяли масс-спектрометры низкого разрешения, в первом промышленно произведенном ТРМС использован масс-спектрометр высокого разрешения. Производимые масс-спектрометры высокого разрешения основаны на обратной геометрии Нира—Джонсона, т. е. за магнитным сектором идет электростатический сектор. Недавно с источником на основе ТР использован квадрупольный масс-спектрометр. Следует заметить, что по крайней мере один из выпускаемых приборов позволяет использовать на одной и той же квадрупольной системе источники ТР и ИСП в качестве альтернативы. [c.138]

В масс-спектрометрии используют четыре различных принципа разделения ионов комбинация магнитного и электрического секторов, квадрупольный фильтр, времяпролетные анализаторы и циклотронно-резонанС1Ш1е системы. [c.274]

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]

Несмотря на то, что МС-МС можно реализовать с большинством из описанных выше (в разд. Разделение ионов , с. 274) масс-анализаторов, в большинстве случаев используют секторные и квадрупольные анализаторы. Схематичное изображение нескольких типов приборов для МС-МС приведено на рис. 9.4-9. В спектрометрах с двойной фокусировкой с геометрией ЕВ или ВЕ ионизационную камеру помещают либо в первой, либо во второй бесполевой области. Если камера расположена в первой бесполевой области масс-спектрометра с геометрией ВЕ (рис. 9.4-9,а), детектирование дочерних ионов конкретного родительского иона проводят сканированием при постоянном отношении В/Е (так называемый В/ связанный режим сканирования). Очевидно, при таком подходе разрешение ограничено оно составляет около 1000 для родительского иона и 5000 для дочернего иона. Другие секторные спектрометры, обладающие лучшим разрешением, состоят из трех или четырех секторов с камерой столкновений, расположенной в третьей бесполевой области, либо представляют собой комбинированные спектрометры, например, с BE-q тoлкн-Q геометрией (см. рис. 9.4-9,б) и квадрупольной ионизационной камерой. В комбинированных спектрометрах ионы, проходящие через область ВЕ, замедляются перед квадрупольной камерой. Важное преимущество комбинированных спектрометров заключается в возможности выбора родительского иона с большим [c.283]

В общей случае можно утверждать, что следует предпочесть наиболее легкое решение проблемы — ГХ-МС с квадрупольным масс-спектрометром. Если летучесть или устойчивость аналита недостаточна для ГХ-МС, можно либо пойти по пути химической дериватизации, либо использовать методы мягкой ионизации, если речь идет о сочетании с ЖХ в режиме on-line или off-line. Если определению вещества мешают компоненты, присутствующие в образце, улучшают либо хроматографическое разделение, либо спектральную селективность, проводя измерения с более высоким масс-спектральным разрешением или используя тандемную МС. Очевидно, что спектрометры с высоким разрешением нужно применять, если требуется точное определение масс. [c.286]

Важной характеристикой значимости количественного метода является предел обнаружения или нижняя граница определяемых содержаний. Для ГХ-МС достигнуты величины порядка 1 пг/с (масс-спектрометр является детектором, чувствительным к потоку массы). Современные квадрупольные масс-спектрометры обеспечивают, например, ГХ-МС-определение (с отношением сигнал/шум, равным 30) 200 пг метилстеарата в случае ионизации электронным ударом и 100 пг бензофенона в случае химической ионизации. Приборы с двойной фокусировкой имеют характеристики, обеспечивающие отношения сигнал/шум, равные 200 при ГХ-МС-определении массы метилстеарата 100 пг как для химической ионизации, так и для ионизации электронным ударом и определение 30 фг 2,3,7,8-ДБДД с отношением сигнал/шум не менее 10. Однако, если вспомнить о химических процессах, сопровождающих ионизацию в случае электронного удара и особенно в методах мягкой ионизации, становится ясно, что отклик детектора весьма значительно зависит от исследуемого соединения. Более того, приведенные числа дают мало представления о том, каких пределов обнаружения можно ожидать в реальном случае. В случае анализа реальных образцов пределы обнаружения прежде всего определяются так называемым химическим шумом, а не электронными шумами детектора и цепи усилителя. Успех применения метода в анализе реальных образцов полностью зависит от одновременной и совместной настройки различных его составляющих пробоподготовки и разделения образца, ионизации, масс-спектрометрического анализа, детектирования и обработки данных. Кроме того, в такой ситуации более важны концентрационные (относительные), а не абсолютные пределы обнаружения. [c.299]

В динамическом варианте МСВИ также используют квадрупольные масс-спектрометры вместо секторных приборов. Эти спектрометры проще, но обладают разрешением всего около 800 и более низким пропусканием. Главная особенность масс-спектрометрии — высокие возможности детектирования, очевидные из динамического диапазона масс-спектра, достигающего 10 °. Это означает, что в одном спектре можно увидеть сигналы как основных, так и ультраследовых компонентов. [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]

Квадрупольные масс-фгыьтры. Наиболее распространенные масс-спектрометры для сочетания с газовой хроматографией — квадрупольные [c.603]

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]

Масс-спектрометр состоит из 4 основных частей 1) ионного источника 2) анализатора масс 3) детектора и 4) системы управления и обработки данных. На рис. 5-8 представлена блок-схема масс-спектрометра. На рис. 5-9 изображена схема типичного квадрупольного масс-спектрометра, состоящего из ионного источника электронного удара, квадрупольного анализатора масс, электронного умножителя непрерывного динодного типа и системы управления и обработки данных. Эта система аналогична тем, которые используются в масс-селективных детекторах фирмы Не у1е11-Раскаг(1 (модели 5970 и 5971). [c.82]

Рис. 5-9. Схема масс-спектрометра с ионным источником электронного удара, квадрупольным анализатором масс, электронным умножителем непрерывного динодного типа. Конец капиллярной колонки помещен непосредственно в ионный источник, как это сделано в МС-детекторах фирмы Пе у1е11-Раскаг(1 моделей 5970 и 5971.

Справочник химика 21

Химия и химическая технология