SU834493A1 - Method of mass-spectrometric analysis - Google Patents

Method of mass-spectrometric analysis Download PDF

Info

Publication number
SU834493A1
SU834493A1 SU782691595A SU2691595A SU834493A1 SU 834493 A1 SU834493 A1 SU 834493A1 SU 782691595 A SU782691595 A SU 782691595A SU 2691595 A SU2691595 A SU 2691595A SU 834493 A1 SU834493 A1 SU 834493A1
Authority
SU
USSR - Soviet Union
Prior art keywords
ionization
ions
mass
analyte
atoms
Prior art date
Application number
SU782691595A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Анатольевич Перов
Сергей Емельянович Куприянов
Original Assignee
Предприятие П/Я А-7629
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Предприятие П/Я А-7629 filed Critical Предприятие П/Я А-7629
Priority to SU782691595A priority Critical patent/SU834493A1/en
Application granted granted Critical
Publication of SU834493A1 publication Critical patent/SU834493A1/en

Links

Landscapes

  • Other Investigation Or Analysis Of Materials By Electrical Means (AREA)

Description

(54) СПОСОБ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИЧЕСКОГО АНАЛИЗА ВЕЩЕСТВ(54) METHOD OF MASS SPECTROMETRIC ANALYSIS OF SUBSTANCES

1one

Изобретение относитс  к масс-спектрометрии , преимущественно дл  качественного и количественного анализа индивидуальных веществ и их смесей, и мэжет быть использовано дл  м гкой т.е. неразрушающей ионизации молекул и радикёшов, особенно тех, которые при ионизации электронным ударом не содержат в масс-спектре молекул рных ионов.The invention relates to mass spectrometry, primarily for the qualitative and quantitative analysis of individual substances and their mixtures, and can be used for soft, i.e. non-destructive ionization of molecules and radikёshovs, especially those that do not contain molecular ions in the mass spectrum during electron impact ionization.

Известны способы анализа веществ, наход щихс  в газовой или паровой фазе , основанные на неупругих процессах происход щих между атомными частицами , а именно реакци х перезар дки или на иоино-молекул рных реакци х химическа  ионизаци  1.Methods are known for analyzing substances in the gas or vapor phase, based on inelastic processes between atomic particles, namely, recharging reactions or on ion-molecular reactions, chemical ionization 1.

Анализируемое вещество присутствует в качестве примеси к известному основному веществу и при облучении исходной .смеси электронами образуютс  главным образо14, положительные ноша этого вещества которые затем вступа  в реакции с молекулг1ми анализируемого вещества, производ т ионы, характеризующие данное анализируемое Вещество. Ионы, характеризующие анализируемое вещество, образуютс  за счет различны ионно-молекул рных реакций, происход щих в результате многократных взгммодействий между молекулами анализируемого вещества и ионами основного вещестра, а также ионами, возникшими в результате таких взаимодействий. Анализ осуществл етс  измерением интенсивности ионов, характеризующих анализируемое вещество.The analyte is present as an impurity to a known basic substance and when the initial mixture is irradiated with electrons, the main form is formed14, the positive burden of this substance which then reacting with the molecules of the analyte, produces the ions characterizing this analyzed substance. The ions characterizing the analyte are formed due to different ion-molecular reactions, resulting from repeated interactions between the molecules of the analyte and the ions of the main substance, as well as the ions resulting from such interactions. The analysis is carried out by measuring the intensity of the ions characterizing the analyte.

Недостатки способа - требуетс  специальна  область повышенного давлени  ( 1 мм рт.ст.) в ионном источнике , где происход т ионно-ьюлекул р ые реакции, и, следовательно, дополнителные сравнительно мощные и дорогие средства откачки метод не всегда обепечивает достаточно м гкую ионизацию , т.е. получениемалолинейных масс-спектров; в качестве основного вещества испс льзуют многоатомные соединени .Disadvantages of the method — a special pressure zone (1 mm Hg) is required in the ion source, where ion-bottle reactions occur, and, therefore, additional relatively powerful and expensive pumping means, the method does not always ensure sufficiently soft ionization, those. obtaining of the scaled mass spectra; polyatomic compounds are used as the main substance.

Наиболее близким к предлагаемому  вл етс  способ масс-спектрометрического анализа веществ в газовой фазе, по которому исследуемое вещество ионизуют высоковозбуждёнными атомами с образованием ассоциативных ионов с последующим разделением по отношениюThe closest to the proposed is a method of mass spectrometric analysis of substances in the gas phase, according to which the test substance is ionized by highly excited atoms with the formation of associative ions with subsequent separation according to

Im/e. Ш.Im / e. Sh.

Однако в этом способе используют атомы с высокими потенциалаки ионизации , 410 юуюет р д недостатков. Вопервык , дл  получени  высоковозбужде ных атомов, энерги  возбуждени  кото рых находитс  вблизи их потенцигипа ионизации, нужны электроны сравнител но высокой энергии и такие электроны будут также приводить к ионизации и доследующему распаду анализируемых молекул. Во-вторых, атомы с высоким потенциалом ионизации практически трудно возбуждать дешевыми и доступными источниками света. В-третьих, при взаимодействии высоковозбужденно го атома, имеющего высокий потенциал ионизации с молекулой, потенциал ионизации которой ниже, может произойти процесс распада молекулы с образованием в масс-спектре осколочных ионов. Цель изобретени  - получение мало линейчатых масс-спектров. Поставленна  цель достигаетс  тем что вспособе масс-спектрометричёско го анализа веществ в газовой фазе по которому исследуемое вещество ионизуют высоковозбужденными атомами с образованием ассоциативных ионов с последующим разделением их по т/е в анализаторе, в качестве высоковозбужденных атомов используют атомы с низкими потенциалами ионизации, например атомы щелочных и щелочнозеЛ1ельных металлов. Дл  получени  ионов, характеризую U5IX исходное анализируемое вещество, используют процесс ассоциативной ионизации, в результате которого об разуютс  комплексные ионы, представл ющие собой ионизированные соединени  атомов, имеющих низкие потенциалы ионизации, с атомами или молекула ми анализируемого вещества. О наличии и количестве анализируемого вещества суд т по интенсивности таких комплексных ионов. Реакции ассоциативной .ионизации протекают между высоковозбужденными атомами А какого-либо известного элемента периодической системы Менделеева, с потенциалом ионизации ниже, чем потенциал иониэапирг анализируемого вещества М, по схеме. However, this method uses atoms with high ionization potentials, 410 has a number of drawbacks. Firstly, to obtain highly excited atoms, the excitation energy of which is near their ionization potentials, relatively high energy electrons are needed, and such electrons will also lead to ionization and further decomposition of the analyzed molecules. Secondly, atoms with a high ionization potential are practically difficult to excite with cheap and affordable light sources. Third, when a highly excited atom interacting with a high ionization potential with a molecule, the ionization potential of which is lower, a decomposition of the molecule can occur with the formation of fragment ions in the mass spectrum. The purpose of the invention is to obtain few linear mass spectra. The goal is achieved by the fact that in mass spectrometry analysis of substances in the gas phase by which the test substance is ionized by highly excited atoms with the formation of associative ions and then separated by t / e in the analyzer, atoms with low ionization potentials, for example alkali and alkaline earth metals. In order to produce ions that characterize the U5IX source analyte, associative ionization is used, which results in the formation of complex ions, which are ionized compounds of atoms with low ionization potentials, with the atoms or molecules of the analyte. The availability and amount of the analyte is judged by the intensity of such complex ions. The reactions of associative ionization occur between highly excited atoms A of a known element of the periodic table, with an ionization potential lower than the potential of the analyte M under the scheme, according to the scheme.

7-10 410 5-ЧО ЗЧО-7-10 410 5-CHO ZCHO-

55 43 51 40 А + М- АМ + е, где AM - комплексный ион, характерн; зутощий анализируемое ве .щество; е - электрон. Высоковозбужденные атомы А могут быть .получены под действием электронов , фотонов, в разр де или какимлибо иным способом. . В масс-спектре, кроме ионов AM , содержатс  только ионы А и А , если энерги  электронов или фотонов, под действием которых образуютс  высоковозбужденные атомы меньше потенциала ионизации анализируемого вещества. В качестве атомов А используют, например атомы щелочных металлов, атомы щелочноземельных элементов, или другие атомы, имеющие низкие потенциалы ионизации. Ионизации анализируемого вещества ле происходит, так как потенциал ионизации элемента А ниже, чем потенциал ионизации анализируемого вещества и дл  возбуждени  атомов А используют электроны или.фотоны с энергией ниже потенциала ионизации анализируемого вещества. Образование ионов происходит за счет ассоциативной ионизации двух нейтральных частиц, а не за счет ионно-молекул рных реакций.,, В предлагаемом методе нет необходимости , в создании области с повышенным давлением в ионном источнике, процесс происходит при давлени х в ионном источнике, масс-спектрометра 10 - . 10 мм рт.ст. П р и .м е р . На масс-спектрометр через пр мой ввод в ионный источник помещают кварцевый тигель с металлическим калием. Температура подогревател , тигл  составл ет 150°С, энерги  ионизирующих электронов - б эВ, ток полной зкотссии - (3,2 мА. Затем через систему напуска поочередно напускают газообразные вещества, различной химической природы. , . Полученные масс-спектры и давлени , до которых осуществл ют напуск анализируемого вещества приведены в таблице, . -Таблица55 43 51 40 А + М- АМ + е, where AM is a complex ion, is characteristic; the current analyzed substance; e is an electron. Highly excited atoms A can be obtained by the action of electrons, photons, in discharge or in some other way. . In the mass spectrum, in addition to AM ions, only A and A ions are contained if the energy of electrons or photons, under the action of which highly excited atoms are formed, is less than the ionization potential of the analyte. As atoms A, for example, alkali metal atoms, alkaline earth atoms, or other atoms having low ionization potentials are used. Ionization of the analyte does not occur, since the ionization potential of element A is lower than the ionization potential of the analyte, and electrons or photons with energy below the ionization potential of the analyte are used to excite atoms. The formation of ions occurs due to the associative ionization of two neutral particles, and not due to ion-molecular reactions. In the proposed method there is no need to create an area with increased pressure in the ion source, the process occurs at pressures in the ion source, mass spectrometer 10 -. 10 mm Hg PRI m. A quartz crucible with metallic potassium is placed on the mass spectrometer through a direct input to the ion source. The temperature of the preheater, the crucible is 150 ° C, the energy of ionizing electrons is b eV, the current of full flow is 3.2 mA. Then, gaseous substances of various chemical nature are injected through the inlet system. The resulting mass spectra and pressures which carry out the inlet of the analyte are given in the table,. -Table

ВеществоSubstance

Давление, торрPressure, torr

,-6, -6

3-10 5- 101 ,5.103-10 5- 101, 5.10

-6-6

NH.NH.

6-106-10

-6-6

Пара CgHjoCgHjo pair

5- 105-10

Абсолютна  величина тока ионов К(СНз)СО .на входе умножител  составл ет 1,5- при разрешающей силе прибора 1000, Величина тока ионов К во всех случа х на входе в умножитель больше А, что  вл втс  верхним пределом измерительной . системы.The absolute value of the ion current K (CH3) CO. At the input of the multiplier is 1.5; the resolution of the device is 1000. The value of the current of the ions K in all cases at the input of the multiplier is greater than A, which is the upper limit of the measurement. system.

Использование предлагаемого способа масс-спёктрометрического анализа обеспечивает возможность получени  малолинейчатых масс-спектров,что чрезвычайно ваМсно дл  анализа сложных смесей веществ, а также.дл  идентификации отдельных веществ; благодар  м гкой ионизации возможность регистрации радикалов, образующихс  в различных процессах; возможность использовани  света обычных разр дных ламп дл  получени  масс-спектров а также лазеров, .Using the proposed method of mass spectrometric analysis provides the possibility of obtaining low-linear mass spectra, which is extremely important for analyzing complex mixtures of substances, as well as identifying individual substances; due to soft ionization, the possibility of registering radicals formed in various processes; the ability to use light from conventional discharge lamps to obtain mass spectra as well as lasers,.

Claims (1)

1.Патент США 355527, кл. 250-41,9, 1970,1. US patent 355527, cl. 250-41.9, 1970, 00 2,Купри нов С.Б, Реакции электронновозбужденных атоллов и молекул, Хими  высоких энергий , 197, т.бе 4, с, 304 (прототип),2, Kuprinov SB, Reactions of electronically excited atolls and molecules, High-energy Chemistry, 197, t.be 4, s, 304 (prototype),
SU782691595A 1978-12-04 1978-12-04 Method of mass-spectrometric analysis SU834493A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782691595A SU834493A1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Method of mass-spectrometric analysis

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU782691595A SU834493A1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Method of mass-spectrometric analysis

Publications (1)

Publication Number Publication Date
SU834493A1 true SU834493A1 (en) 1981-05-30

Family

ID=20796472

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU782691595A SU834493A1 (en) 1978-12-04 1978-12-04 Method of mass-spectrometric analysis

Country Status (1)

Country Link
SU (1) SU834493A1 (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Holmes et al. Assigning structures to ions in mass spectrometry
Haberland et al. Negatively charged water clusters: mass spectra of (H2O) n-and (D2O) n
EP3138117A1 (en) Systems and methods for detection and quantification of selenium and silicon in samples
WO2008035419A1 (en) Mass spectrometry method
Steiner et al. Consideration of a millisecond pulsed glow discharge time-of-flight mass spectrometer for concurrent elemental and molecular analysis
King et al. Temporal signal profiles of analytical species in modulated glow discharge plasmas
US4158775A (en) High resolution threshold photoelectron spectroscopy by electron attachment
Houpt Physical phenomena and analytical applications of helium microwave discharges
Clyne et al. Detection of the ground state FO radical in the gas phase
White et al. Exact mass measurement in the absence of calibrant by Fourier transform mass spectrometry
Dibeler et al. Ionization and dissociation of perchlorylfluoride by electron impact
SU834493A1 (en) Method of mass-spectrometric analysis
Evans et al. Mass-spectrometric study of the species present in rf discharges in CO2, CO and O2
RU2529009C2 (en) Method of mass spectrometric analysis of gas sample in glow discharge and device for its realisation
Miasek et al. A novel trapped-ion mass spectrometer for the study of ion-molecule reactions
Ju et al. Time-correlated single ion counting mass spectrometer with long and short time-of-flight tubes and an evaluation of its performance for use in trace analysis of allergenic substances
US3392280A (en) Mass spectrometer utilizing an ion beam for ionizing the gas to be analyzed
Melton et al. Collision‐Induced Dissociations in the Mass Spectrum of Acetylene
Compernolle Mass spectrum and heat of formation of isocyanic acid. Production of [hco]+ from discrete electronic state of molecular ion
Tegtmeyer et al. Gas analysis by IMR-MS: a comparison to conventional mass spectrometry
Beynon et al. Ion kinetic energy spectrometry
Turowski et al. The C3N− anion: First detection of its electronic luminescence in rare gas solids
Wachs et al. Metastable ion Characteristics. XXXXIII—separation and comparison of collisional activation spectra and metastable ion spectra
US6956206B2 (en) Negative ion atmospheric pressure ionization and selected ion mass spectrometry using a 63NI electron source
Turk et al. Charge exchange spectra of simple ketones