Молекулярные натекатели

Более простое устройство имеет система напуска жидкостей с применением резиновых мембран (рис. 3.2). Она состоит из обогреваемого баллона напуска 1 с высокотемпературными резиновыми мембранами 2 и молекулярного натекателя 3. В баллоне напуска с помощью форвакуумного и высоковакуумного насосов создается высокий вакуум и через мембрану с помощью микрошприца вводят жидкий анализируемый образец. Жидкость испаряется и пары (давление -10 торр) через молекулярный натекатель поступают в ионный источник. Для предотвращения попадания воздуха в баллон напуска при введении пробы пространство между мембранами откачивают форвакуумным насосом. [c.40]

Учитывая необходимость поддержания высокого вакуума, в масс-спектрометрии используют такой достаточно простой способ ввода вещества, как контролируемые вязкостные или молекулярные натекатели. Однако их можно использовать только для веществ с достаточно высокой упругостью пара. [c.278]

Рис. 22-4. Схема возможной системы ввода пробы в масс-анализатор. Газы или летучие жидкости вводят при помощи шприца или клапана в большой резервуар, расположенный слева, откуда они попадают в источник ионов через молекулярный натекатель. Твердые вещества вводят с помощью штока, расположенного справа. Диагональный, клапан изолирует вакуумную систему от атмосферы во время движения штока.

Газы и жидкости с высоким давлением пара при комнатной температуре можно вводить в масс-спектрометр через холодную систему напуска, устройство которой показано на рис. 3.1. Образец вводят в следующей последовательности. Анализируемое вещество помещают в контейнер 2, который через вакуумное уплотнение присоединен к системе ввода. Контейнер охлаждают сухим льдом или жидким азотом. При перекрытых кранах 5 и 5 и открытых кранах 4, 6и7 создают высокий вакуум в резервуаре 1 и в канале между кранами 6 и 8. Перекрывая кран 7, отключают систему от вакуумной откачки. Затем открывают краны 4, 6 и 8. При этом исследуемое вещество в газообразном состоянии перетекает из контейнера 2 в резервуар 1. Применяют резервуар емкостью от 100 мл до 3 л. Резервуар большого объема необходим при длительной записи масс-спектра, чтобы поддерживать постоянное количество вещества, поступающего в ионный источник. Натекание вещества из резервуара 1 в ионный источник происходит при открытом кране 5. Для медленной подачи вещества из резервуара 1, где его давление составляет -10 торр, в ионный источник, где давление равно -10 торр, а также для поддержания в ионном источнике высокого вакуума применяют молекулярный натекатель 3. Обычно молекулярный натекатель - это металлическая фольга с отверстиями в несколько микрон. Часто используют фольгу из золота. [c.38]

I - резервуар, 2 - ампула с образцом, 3 - молекулярный натекатель, 4-8 - краны [c.39]

В каких случаях и для чего применяется молекулярный натекатель [c.47]

Даже с этой специальной методикой химическое соединение должно быть стабильно при температурах, при которых давление его пара достигает величины порядка 10 —10 мм рт. ст. Для обычной работы с молекулярным натекателем желательно иметь давление пара около 10 —10 мм рт. ст. Пробы жидких и твердых веществ колеблются в пределах от нескольких миллиграмм до величины, меньшей микрограмма, в зависимости от способа ввода вещества и метода регистрации ионов. [c.23]

Во многих случаях, когда не требуется достижения наибольшей чувствительности, при комбинировании масс-спектрометра и газо-жидкостного хроматографа хроматограф может быть использован как часть системы напуска [761, 762]. При этом применяется устройство, показанное на рис. 88. Для уменьшения инерционности измерения масс-спектрометрический молекулярный натекатель помещают в поток газа, выходящего из хроматографа. Давление у натекателя устанавливают регулирующим игольчатым вентилем, врезанным в трубку, ведущую к насосам. Для регистрации выхода образца из колонки используют вспомогательный детектор. В таком устройстве образец сильно разбавляется газом-носителем, что снижает чувствительность. Однако при этом может быть быстро исследовано большое число последовательно выходящих компонентов. Было показано, что даже с применением регистрирующего потенциометра масс-спектр в диапазоне, например, 100 единиц масс может быть записан в течение 2 мин. Это время должно быть короче времени выхода каждого компонента из колонки, чтобы концентрация образца не изменялась значительно в период съемки спектра. Холмс и Моррелл [962] осуществили более быструю запись масс-спектра, применив для регистрации компонентов катодный осциллограф. Естественно, чувствительность обнаружения уменьшается с увеличением скорости срабатывания. Мгновенная концентрация образца в выходящем газовом потоке тем больше, чем короче время задержки в колонке, следовательно, это время не обязательно должно увеличиваться. Максимальное парциальное дав- [c.198]

Скорость диффузии газа через отверстие обратно пропорциональна корню квадратному из массы при условии, что длина свободного пробега значительно больше размеров отверстия. Явление фракционирования, возникающее при течении смеси газов из баллона напуска через молекулярный натекатель в ионизационную камеру, обсуждалось в гл. 5. Таким же образом может происходить фракционирование изотопов, однако эффект будет очень незначительным. Чтобы повысить производительность сепаратора, работающего на этом принципе, газ пропускают через пористую мембрану с большим количеством малых отверстий. В промышленных многоступенчатых сепараторах, пары на ступени N, диффундирующие через пористую мембрану и обогащенные легким изотопом, сжимают и подают на ступень (Л + 1). Фракция, не прошедшая через мембрану Ы, обогащенная тяжелым изотопом, возвращается на ступень Ы — 1), где смешивается с концентратом легкого изотопа ступени (Ы — 2). Такая система известна под названием каскадной , и в идеальном устройстве два потока, питающих каждую ступень, должны иметь одинаковое содержание изотопов. [c.458]

Существует ряд методов введения пробы в источник ионизации. Выбор того или иного метода определяется такими физическими свойствами вещества, как точка плавления или давление паров. Многие спектрометры приспособлены для нескольких способов ввода пробы. Если изучаемый образец является газом или летучей жидкостью, то лучше всего наполнить им заранее откачанный стеклянный или металлический контейнер, сообщающийся с источником через крошечное отверстие, называемое точечной диафрагмой, или молекулярным натекателем (рис. 22-4). [c.452]

Молекулярный натекатель может состоять из одного и более отверстий, проколотых иглой в тонкой золотой мембране. Отверстия должны быть малы по сравнению со средним свободным пробегом молекулы газа приемлемым является диаметр порядка 0,01 мм. Это обеспечит условия выполнения закона [c.452]

Исследуемую фракцию в газообразном состоянии из баллона напуска 1 (рис. 6.5) подают через молекулярный натекатель 2 в камеру 3. Ионизация и диссоциация молекул исследуемых веществ происходят в результате электронного удара. Поток ионизирующих электронов 4 испускается накаленным катодом. Притягиваясь к аноду, электроны приобретают кинетическую энергию, у)статочную для ионизации молекул. Образовавшиеся [c.127]

Если ионизация осуществляется электронным ударом, то М+ появляется при наиболее низком потенциале. Если чистый образец попадает в ионный источник через молекулярный натекатель, то М" " показывает ту же скорость эффузии, что и осколочные ионы. Интенсивность пика М+ пропорциональна давлению пробы в ионном источнике. [c.37]

Для получения масс-спектра соединения его молекулы в газообразном состоянии подвергают действию ионизирующих частиц, фотонов, сильных электрических полей, после чего производят разделение и анализ полученных попов по их массам. На приведенной схеме (рис, 107) показаны пять зон масс-спектрометра, при последовательном прохождении которых молекулы и ионы подвергаются различным воздействиям. Вначале исследуемое соединение из баллона напуска 1 в газообразном состоянии поступает через молекулярный натекатель 2 в камеру ионизащщ 3. Напуск газа регулируется таким образом, чтобы давление в камере ионизации поддерживалось в пределах 10 —10 мм рт. ст. Ионизация и диссоциация молекул исследуемого соединения происходят в камере ионизации за счет энергии электронов 4. Электроны испускаются накаленным катодом и притягиваются к аноду, приобретая при этом кинетическую энергию порядка 20—100 эВ, Образовав-щиеся положительно заряженные ионы вытягиваются из зоны ионизации, формируются и ускоряются в электронно-оптической системе 5, 6, 7. Перед входом в магнитное поле 8, в котором происходит разделение по массам, ионы приобретают определенную энергию (2—4кэВ). [c.293]

В анализаторе были сведены к минимуму) и установлением молекулярного натекателя как можно ближе к ионизационной камере. Эта модификация основывалась на выводах Джиффорда, Рокка и Комафорда [744], которые указывали, что влияние памяти наиболее сильно сказывается в высоковакуумной части между натекателем и ионизационной камерой, вероятно, включая сам натека-тель. Эффект памяти возникает из-за обмена между новым образцом с группами, обладающими изотопным составом ранее исследовавшегося образца, и благодаря десорбции ранее исследовавшегося образца со стенок. Эта десорбция может быть продемонстрирована при последовательном введении двух полярных соединений, например этанола и метанола, в масс-спектрометр. Если образец этанола откачивается до тех пор, пока не останется лишь незначительный фон, то введение метанола увеличивает этот фон, так как этанол вымывается со стенок. [c.87]

Натекатель с малым отверстием может быть также получен выдуванием кварцевой гильзы до толщины 10—20 р, и получением отверстия с помощью высокочастотного разряда (катушка Тесла) между двумя металлическими остриями, расположенными по обе стороны тонкой стенки [1261]. Этим методом удается получить почти идеально круглые отверстия с оплавленными краями и диаметром 15—100 ц. Б6льш ие по размеру отверстия получают, проводя разряд через ранее полученные отверстия. Эльтентон [577, 578] в качестве натекателя использовал золотую диафрагму [658] толщиной 20 р- с проколотым отверстием. Диафрагма была зажата золотыми прокладками в пазу металлической стенки его аппарата, что обеспечило достаточную герметичность и закрепляло хрупкий диск. Ниф [1487] получил молекулярный натекатель, проколов тонкой иглой, зажатой в микроманипуляторе, отверстие 5—15 р, в платиновой фольге толщиной 10 р. Фольгу впаивали в полукапиллярную трубку из пирекса. Натекатели подобного устройства использовали при работе с коротко-живущими химическими веществами, как это описывалось выше. [c.140]

Метод определения упругости паров при низких температурах использовали Тикнер и Лоссинг [2023, 2025]. Они проводили измерения для метана, этана, пропана, бутана, изобутана, пропилена и бутена-1. При этих измерениях образец находился в резервуаре, соединенном с ионизационной камерой через молекулярный натекатель, чтобы обеспечить пропорциональность между давлением в резервуаре и в ионизационной камере. Для создания давления около 40 (X образец поступал в основной резервуар из небольшого дополнительного, где он находится в равновесии со своим паром. Тикнер и Лоссинг [2023[ нашли при исследовании пропана, что для давления ниже 1 мм рт. ст. все ранее опубликованные значения были выше тех, которые получены масс-спектрометрическим путем, и это отклонение возрастало с уменьшением упругости пара. Они приписали это наличию примесей, более летучих, чем пропан, и вызывавших ошибку при других методах измерения. [c.489]

Баллонная система напуска предусмотрена в большинстве конструкций масс-сиектрометров, предназначенных для исследования органических соединений (например, в отечественных приборах серии МХ). Она представляет собой нагреваемую камеру объемом 0,5—1,0л, связанную с источником ионов специальным устройством, обеспечивающим постоянную скорость попадания в него паров анализируемого соединения (молекулярный натекатель), и позволяет вводить в спектрометр не менее г индивидуальных веществ, достаточно летучих при давлениях 0,1—10 Па. К преимуществам этой системы относятся простота эксплуатации, возможность получения хорошо воспроизводимых спектров термически стабильных соединений и отсутствие ограничений на скорость сканирования. Главные недостатки — сравнительно большие требуемые количества вещества, возможность термического и каталитического разложения лабильных соединений на большой поверхности системы и значительные эффекты памяти (загрязнение анализируемого образца остатками предыдущих). Эти эффекты могут приводить к заметным искажениям масс-спектров фоном прибора и большим затратам времени на подготовку спектрометра к следующему анализу. Регистрация спектров соединений ряда классов (меркаптанов, пероксидов и гидропероксидов, гидроксиламинов, гидразинов и др.) с помощью такой системы практически невозможна. [c.22]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология