Хромото-масс-спектрометрлар, ишлаш принциплари - Химия - Презентации

Информация о документе

Цена	3000UZS
Размер	324.8KB
Покупки	0
Дата загрузки	23 Сентябрь 2019
Расширение	pptx
Раздел	Презентации
Предмет	Химия

Хромото-масс-спектрометрлар, ишлаш принциплари

Купить

Хромото-масс- спектрометрлар, ишлаш принциплари

ХРОМОТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ Масс-спектрометрия усули Бу усулда текшириладиган модда буғ ҳолига ўтказилади ва ундан ионлар ҳосил қилинади. Ҳосил бўладиган ионлар кўпинча мусбат зарядли бўлади. Ионларни улар массасининг ( m ) зарядига (z) нисбати бўйича бир-биридан ажратиш мумкин. Ионнинг заряди бирга тенг бўлса, m/z қиймати унинг массасига тенг бўлади. Ушбу қиймат массанинг углерод бирлигидаги масса сони деб юритилади. Ажратилган ионлар м/z қийматларига кўра ион қабул этгич ёрдамида қайд қилинади, натижада тегишли спектр ҳосил бўлади. Спектрдаги сигналларнинг ўрни m /z қийматга, уларнинг интенсивлиги эса ионнинг частотасига тўғри келади. Бу сигналлар чўққилар деб аталади. Масс-спектрометрия усули буғсимон ҳолатга ўтадиган барча элемент ва моддаларни анализ қилиш учун ишлатилади. Анорганик

Масс-спектрометрик анализ асослари Текшириладиган модда молекулалари (ёки атомлари) тезлаштирилган электронлар дастаси билан бомбардимон қилинганда, улардан битта ёки иккита электрон уриб чиқарилади: М+е  М + +2е; М+е  М 2+ +3е ёки уларга электрон бирикади: М+е  М - . Бунинг натижасида молекуляр ионлар деб аталадиган ионлар ҳосил бўлади. Кўпинча, бомбардимон натижасида битта электрон уриб чиқарилади. Иккита электроннинг уриб чиқарилиш ҳоллари ҳам, оз бўлса-да, учрайди, лекин манфий зарядланган ионларнинг ҳосил бўлиши жуда кам (  0,1 %) кузатилади. Кейинги йилларда манфий зарядланган ионларни аниқлаш учун э лектронни ушлаш масс-спектрометрия усули яратилди

Шуни ҳам айтиш керакки, анализ қилинадиган модда молекуласидан электрон уриб чиқаришга мўлжалланган электроннинг кинетик энергияси ҳеч бўлмаганда тегишли молекуланинг ионизатсия потенсиалига тенг бўлиши керак. Бу қиймат кўпинча 8  15 эВ ни ташкил этади. Аммо ароматик бирикмаларни ионлаштириш учун улардаги  электронларни камроқ энергияли электрон ёрдамида ҳам уриб чиқариш мумкин, бироқ алифатик бирикмалардаги  боғларнинг электронларини уриб чиқариш учун катта энергия талаб этилади. Тўқнашадиган электронларнинг энергияси қанча катта бўлса, молекуляр ионлар ҳосил бўлиш унуми шунча юқори бўлади. Бироқ жуда катта энергияли электронлар билан бомбардимон қилишнинг хавфли жиҳатлари ҳам бор. Тўқнашадиган электронларнинг энергияси жуда катта бўлса, улар молекулани кўплаб парчаларга бўлиб юбориши

Молекуляр ва парчаланган ионлар ҳосил бўлиши учун сарфланган энергиянинг энг кам миқдорига пайдо бўлиш потенсиали дейилади. Бу потенциал ионизация потенциалидан узилаётган боғланишнинг диссотсиация энергияси қийматига тенг миқдор катта бўлиши керак (1-расм). Чизмада ацетон молекуласи ва парчаланган ионлар ҳосил бўлиш частотасининг электронлар энергиясига боғлиқлиги келтирилган. Чизмадан кўринишича, ацетоннинг молекуляр ионлари ўзининг энг катта частотаси қийматига 30 эВ энергияда эришади. Ацетон молекуласи кучли бомбардимон натижасида CH 3 -CО- ва CH 3 - парчаларига бўлинади.

Бомбардимон натижасида молекуляр ионнинг бир неча парчалари ёки уларнинг турли хил кўринишлари ҳосил бўлиши, шу жумладан, парчалардан бири радикал бўлиши ҳам мумкин. Агар АBC + - молекуляр ионнинг парчаланишини қараб чиқсак, парчаланиш натижасида қуйидаги маҳсулотлар ҳосил бўлиши мумкин: Бу мисолдан кўринишича, парчаланиш натижасида бир ион (А + , АB + , АC + ) ва бир радикал (BC-, C-, B-), енгил ион (А  + ), енгил радикал (C  -) ва нейтрал молекула (B) ҳосил бўлиши мумкин. Масс-спектрлар , одатда, тўғри чизиқли спектрлардан иборат бўлиб, спектрдаги чўққиларнинг интенсивлиги ҳосил бўлувчи ионларнинг частотасига, ўз навбатида, бу частота текшириладиган моддаларнинг парциал босимига мутаносибдир.

Масс-спектрнинг кўриниши қуйида кўрсатилган. Расмда кўринишича масса сони 78 бўлган бензол молекуляр ионининг интенсивлиги энг катта бўлиб, унинг ҳосил бўлиши учун кам миқдор энергия талаб этилади. Бензолнинг парчаланиши натижасида ҳосил бўладиган парчаларнинг ҳиссаси жуда кам бўлади, чунки уларни ҳосил қилиш учун катта энергия талаб этилади. Спектрдаги энг катта чўққи бензолнинг молекуляр массасига тенг бўлган қийматга мос келади.

1 - намуна киритиш қурилмаси; 2 - ионлаштириш қурилмаси; 3 - тезлаштириш ва ионларни фокуслаш қурилмаси; 4 - вакуум тизими; 5 - масс-анализатор; 6 - детектор; 7 - кучайтиргич; 8 - эҲМ. Текшириладиган модда газ ҳолида бўлса, у (1) камерага бевосита киритилади. Бу қурилмага шунча миқдор намуна киритиш керакки, ионлаштиргичда унинг босими 2*10 -4 -1,33*10 -2 Па атрофида бўлсин. Спектрдаги энг катта чўққи текшириладиган модда ёки модда парчасининг молекуляр массасини аниқлаш учун хизмат қилиши мумкин.

ХРОМОТО-МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЯ Кўпчилик ҳолларда органик бирикмалар аралашмасини идентификацияси ва миқдорий аниқланиши олинадиган масс- спектрнинг мураккаблиги туфайли чегараланган. Шунинг учун масс-спектрни олишдан олдин компонентларни ажратиш зарур. Шу мақсадда масс- спектрометрия билан хромотографиянинг турли турларини ва копилляр зонали электрофорезни хромото- масс-спектрометрия билан боғлаган ҳолда (сочетаниясидан) олиб борилади. Хромотографиянинг ажратиш имконияти ва масс-спектрометриянинг идентификациялаш имконияти уларнинг бевосита сочетаниясида мураккаб аралашма компонентларини аниқлаш ва идентификациясининг уникал имкониятларини беради. Масс-спектрометрия билан капиллярли газ суюқлик хромотографияси сочетанияси варианти кенг тарқалган. Газ ташувчи сифатида ионизация энергияси (25 эв

Ҳозирги замон Хромото-масс-спектрометрик системалари хромотографик колонкадан чиқаётган элюатни масс-спектрлари билан узлуксиз (сканирования қилиш) қайд қилиш орқали натижалар оладилар. Бунда колонкадан чиқаётган аралашманинг ҳар бир компонентини белгиланган ҳолда йиғинди ион токи ўзгаришининг вақтга боғлиқлиги хроматограммасини олиш мумкин. Бундай хроматограммада колонкадан элюирланган барча компонентлар чўққиларга эга бўлади, аммо масс-спектрометрик информацияга эга бўлмайди. Масс-хромотограмма тузиш учун ҳар бир ёзилган масс-спектрдан бир неча ионларнинг чўққилари интенсивликлари олинади ва бу интенсивликларнинг у ёки бу компонентнинг ушлаб қолувчи вақтига тўғри келадиган масс-спектрининг номерига боғлиқлиги графиги тузилади. Агар характеристик ионлар тўғри танланган бўлса, масс- хромат

Миқдорий аниқлаш учун кўпинча ўрганилаётган модда ва стандартнинг чўққилари майдонини солиштириш орқали ички стандарт методидан фойдаланилади. Хромато-масс-спектрик методда аниқланадиган бирикманинг нишонланган (меченные) аналоглари энг яхши стандартлар ҳисобланади. Хромато-масс-спектрометрик методнинг афзаллиги мураккаб аралашмалардаги алоҳида бирикмаларни ёки маълум синф бирикмаларини аниқлашнинг юқори селективлиги ва қуйи аниқлаш чегарасининг жуда кичиклиги (10 -12 -10 -10 г).дир. Айрим ҳолларда хромато-масс-спектрометрия бирдан-бир мумкин бўлган аниқлаш методи бўлиб қолади. Бу биринчи навбатда юқори хавфли токсикантлар гуруҳи- полихлорланган дибензо-п-диоксинлар (ПХДД) ва полихлорланган дибензофуранлар (ПХДФ)га тегишли. Атроф-муҳит объектларига тушишининг энг асосий манбаи кимё ва мета

Ионланиш. Масс-спектрометрда бўлакли ионларнинг ҳосил бўлиш жараёни молекулани электронлар билан таъсирланишидан бошланади, бунда энергия 100 эВ га тенг бўлса, теззлиги 5.9 ·10 6 м/сек бўлади. Кучли электронлар оқими молекуланинг электрон қавати билан таъсирлашиб молекуланинг электрон қўзғалган ҳолати рўй беради ва у қуйидаги формула билан ифодаланади: h- Планк доимийси Е-қўзғалган ҳолат энергияси τ- ни қўзғалган молекуланинг ёки ионнинг ҳосил бўлиш вақти деб қараш мумкин. Ионлашган ва диссоцияланиш. Спектр олиш шароитлари.

Энергиянинг сақланиш қонунидан Е 0 ҳЕ 1 + ΔЕ 0 ; Е 0 = J+E 2 +E E 0 -таъсир этаётган электрон энергияси ΔЕ 0 электрон йўқолган энергияси Е 1 тарқалган электрон энергияси J ионланиш энергияси Еғ қўзғалган молекуляр ионнинг энергияси Е 2 молекуладан уриб чиқарилган электрон энергияси Е J ни кўпинча ионланиш потенциали деб айтилади, яъни бу молекуляр ион ҳосил бўлишидаги энг кичик энергиядир.

Органик моддалар ионланишининг бир қанча умумий усуллари бор. Фотонлар таъсирида ионланиш. Кўпинча органик моддаларнинг ионланиш потенциали 13 эB дан кичик қийматда бўлгани учун ионланишни олиб бориш учун қисқа тўлқин узунликдаги нурланишдан фойдаланиш мумкин. Фотонларнинг қулай манбаи сифатида нурланиш энергияси 21 эВ га тенг бўлган гелийли асбобдан фойдаланиш мумкин. Кимёвий ионланиш. Молекула ва ионлар тўқнашганда янги зарядланган заррачаларни ҳосил бўлиш реакцияларини кузатиш мумкин. Масалан, метаннинг молекуляр иони нейтрал молекуласи билан реакцияга киришиб мустахкам метил СН 3 + ион ҳосил қилиши мумкин: СH 4 + +CH 4 =CH 3 + + * CH 3

Совуқ ҳолда қиритиш. Бу усул газлар учун, ҳамда уй температурасида ва 10 -2 мм.см.ус. босимида осон учадиган моддалар учун ишлатилади. Иссиқ ҳолда қиритиш. Органик моддаларни буғ ҳолатига келиши учун масс спектрометр системасини 300 0 С гача қиздиради. Тўғридан тўғри киритиш. Масс-спектр олиш учун системада чуқур вакуум ҳосил қилиш (10 -6 мм.см.устунига яқин) билан бирга қиздирилса кўп бирикмалар осон боғланади. Бу усул билан молекула оғирлиги 2000гача бўлган бирикмаларнинг Масс- спектрини олиш мумкин. Хроматографдан киритиш. Газ хроматограф устунидан ўрганиладиган модданинг ва газ - ташувчининг аралашмаси чиқади. Газ - ташувчи оқимнинг тезлиги одатда 50 мл.мин. ташкил этади, аммо бундай газ хажмини ион манбасига киритиш мумкин эмас, шунинг учун ўрганиладиган модданинг миқдорини камайтирма

Замонавий масс-спектрометрлар элетрон хдсоблаш машинаси (ЭХ.М) хдмда суюклик ва газ хроматографлари билан биргаликда бошкарилади.

Масс-спектрометрларнинг ионларни бир-биридан ажрата олиш даражаси. Масс-спектрометрларнинг ионларни ажратиш даражаси деганда иккита ёнма-ён турган ионлар чўққисини бир-биридан ажратиши эътиборга олинади. Агар иккита ион чўққилари бир- бирининг устига тушса уни қуйидагича массаларнинг айирмаси бўйича изохлаш мумкин: M 1 -M 2 = ∆M масалан, М 1 = 101; М 2 = 100;. ∆М=1. М 2 /∆М= 100/1=100 Агар М 1 =100,005; М 2 =100 булса, ∆М=0,005 бўлади, бунда юқоридаги нисбат 100/0,005=20000 бўлади. Демак, массаларнинг фарқи жуда кам бўлса асбобнинг ионларни ажратиш даражаси шунча юқори бўлиши керак. Асбоблар ионларни ажратиш даражасига асосан уч хил, яъни кичик, ўртача ва юқори даражали бўлиши мумкин. Юқори - даражада ажратишлик турида массанинг иккала масса айирмасига нисбати 5000 дан катта бўлиб, ўртачан

Электр майдони магнит майдонидан аввал ёки кейин хам куйилиши мумкин. Куш фокуслашга мисол сифатида массалар киймати бир- бирига жуда якин булган учта бирикманинг молекуляр ион чуккдларининг аник ажралиб чикиши куйидаги расмда тасвирланган.

Молекуляр ионларнинг парчаланиш эхтимоллиги тенгламаси ∑ J P - парчаланмаган молекуляр ионнинг тўлик интенсивлиги. ∑ J f - масс-спектрдаги бир зарядли бошка ион чўккиларининг интенсивлик йиғиндиси. Молекуляр ионларнинг барқарорлиги қуйидаги тенглама ёрдамида аниқланади: W P = 1-W Z

Ион манбасидаги М + , A + , B + , C + ионларининг интенсивлиги. Масс-спектр максимал чўккига нисбатан бошқа ионларни фоизларда ифода этишдир. Шуни ҳам таъкидлаш керакки, масс- спектрда хамиша молекуляр ион асосий бўлмаслиги мумкин: Масс-спектр нейтрал молекулаларни ўрганмайди, шунинг учун ҳам масс-спектрни таҳлил қилишда энг аввал қайси боғ узилишини ва қайси бўлак мусбат зарядини ўзида сақлаб қолишини билиш керак бўлади.C + B + A + M + m /e Intensivlik

Мета-ксилолнинг масс- спектри (m/е=91 нинг интенсивлиги 100 бирликка тенг ёки интенсивлиги 100%).m /e 120 106 91 80 40

Пропаннинг парчаланиши

Электроспрейдан тушаётган томчи Қиздирилган газ томчилар ўлчамини кичрайтиради Электростатик итарилишлар туфайли томчи формаси бузилади Натижада эритувчи буғланиб кетади ва ионлар ҳосил бўлади Қутбланувчанлик боис ионлар капилляр орқали масс - анализаторга ўтади Молекула оғирлигини аниқлаб хамда бўлакли ионларнинг ҳосил бўлиш йўлларини чуқур ўрганиб номаълум модданинг тузилиши ҳақида маълум хулосага келиш мумкин.

ЭЪТИБОРИНГИЗ УЧУН РАҲМАТ

Купить

Похожие документы
17-guruh elementlari galogenlar
Oltinchi guruh p-elementlari
Bufer eritmalar, bufer eritmalarda pHni aniqlash, tuzlar gidrolizi, tuz effekti
3-guruh d-elementlari
Argos test javoblari