|
МИНИСТЕРСТВО СЕЛЬСКОГО ХОЗЯЙСТВА РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ
Федеральное государственное Бюджетное образовательное учреждение высшего образования
«российский государственный аграрный университет –
МСха имени К.А. Тимирязева»
(ФГБОУ ВО ргау - МСХА имени К.А. Тимирязева)
|
Институт механики и энергетики имени В.П. Горячкина
Кафедра сельскохозяйственных машин
Нанотехнологии и наноматериалы в сельском хозяйстве
РЕФЕРАТ
на тему: “Устройство и принцип работы масс-спектрометра”
Выполнил
студент 4 курса 408 группы
Тюрин Кирилл Николаевич
Оценка ___________________
Дата защиты_______________
Москва, 2021
Масс-спектрометрия – физический метод измерения отношения массы заряженных частиц (ионов) к их заряду. Масс-спектрометрию используют для определения относительной молекулярной массы (Mr) веществ, которую выражают в атомных единицах массы (а.е.м.) или дальтонах (Da). Масс-спектр представляет собой зависимость интенсивности сигнала детектора от отношения массы иона к его заряду (m/z).
Ионы генерируются при потере или получении заряда нейтральными частицами. После образования ионы направляются в анализатор массы, где разделяются соответственно своему m/z и, наконец, детектируются.
Масс-спектрометрия в настоящее время используется для установления подлинности, изучения структуры и количественного определения органических веществ.
Масс-спектрометр состоит из четырех основных узлов: системы напуска, источника ионизации (ионизатора) с ускорителем ионов, масс-анализатора, где ионы раздеяются в зависимости от их массы к заряду и детектора с регистрирующим устройством, который измеряет количество отрицательных или положительных ионов. Чтобы исключить химические реакции ионов с другими атомами и молекулами, анализ проводится в высоком вакууме.
Существуют прямой и непрямой способы ввода пробы. При непрямом способе пробу вводят в масс-спектрометр в газообразном состоянии. При исследовании жидких или твердых образцов их необходимо предварительно перевести в пар путем нагревания до температур порядка 500°С в условиях вакуума. Пробу испаряют в специальной камере, из которой пары в виде молекулярного пучка поступают через отверстие в ионизатор.
Прямой ввод пробы используют тогда, когда проба труднолетучая. В этих случаях образец непосредственно вводят в ионизатор через систему шлюзовых камер.
Количество структурной информации, получаемой на масс-спектре анализируемых веществ, зависит от метода ионизации.
В зависимости от энергии, сообщаемой молекулам в момент ионизации, принято выделять мягкие и жесткие способы ионизации. Высокая передача энергии происходит во время жесткой электронной ионизации веществ, и в этих случаях, как правило, видна фрагментация молекулярных ионов. Когда применяются мягкие методы ионизации, фрагментация веществ в спектрах наблюдается редко.
В жестких вариантах ионизации, где появляется множество осколочных ионов, образующихся при фрагментации исходного первичного молекулярного иона, фрагментарная информация служит способом идентификации молекул.
В мягких вариантах ионизации источником информации служит пик молекулярного иона или его производных с очень небольшим количеством фрагментных осколков. Эти методы применимы для идентификации полярных и высокомолекулярных веществ. Неполярные соединения малочувствительны к методам мягкой ионизации, так как не могут легко присоединять протон.
Характеристики и возможности масс-спектрометров зависят не только от применяемого способа ионизации, но и от типа масс-анализатора. Масс-анализаторы используются для разделения ионов в соответствии с величинами отношений массы к заряду, причем заряд может быть обусловлен присоединением или потерей протона, катиона, аниона или электрона. Масс-анализаторы разделяют ионы по времени или в пространстве.
Достарыңызбен бөлісу: |