Каков Газовый Масс-спектрометр?
Газовый масс-спектрометр - аналитический прибор, используемый, чтобы определить концентрацию элементов в известных образцах и как инструмент, чтобы вывести состав неизвестных образцов. Это работает, обнаруживая отклонение заряженных ионов, полученных из атома или молекулы в магнитном поле. В неорганическом анализе каждый элементный атом производит характерный спектр. Менее массивные атомы преломлены больше, как атомы с большим налогом. Несколько повышений к этой базовой конфигурации выделяют газ масс-спектрометр, полезный в органическом анализе так же как элементном определении.
В основных газовых масс-спектрометрах, используемых для элементного анализа, жидкий образец сначала подготовлен, извлекая или иначе изолируя элемент интереса от оригинального образца. Жидкость тогда выпарена и ионизирована бомбардировкой с потоком электронов, который сбивает с одного или более электронов от атома. Теперь положительно заряженный ион проходит через магнитное поле под прямым углом, которое напрягает поперечную силу на ионе. Степень отклонения непосредственно пропорциональна налогу к массовому отношению ионов.
В то время как принцип газового масс-спектрометра легко понят, прибор - осторожная комбинация изделий. Испаренный образец введен в эвакуированную ионизационную камеру. Вакуум требуется, или недавно созданный ион скоро столкнулся бы с воздушной молекулой. В ионизационной камере электрически горячая металлическая катушка излучает электроны боком, сбивая с электронов от атомов, формирующих ионы, которые тогда собраны в электронной ловушке. Ионизационная камера эксплуатируется в положительных 10 000 В.
Положительные ионы ускорены из ионизационной камеры ионной тарелкой репеллента, проводимой в немного более высоком положительном напряжении. Поток чрезвычайно подключенных частиц сконцентрирован в трудный луч и затем проходится магнитное поле, вызванное электромагнитом. В зависимости от массы к соотношению реагирующих веществ ионы будут преломлены до меньшей или большей степени. Налог на электромагните может быть различен, чтобы подчеркнуть ионный поток интереса на тарелке обнаружения. Детектор сравнивает электрический ток, произведенный каждым ионным потоком, чтобы определить относительную распространенность.
У каждого элемента есть характерный спектр. Спектр - диаграмма относительной распространенности каждого отношения налога/массы. Каждая линия на диаграмме связана с относительной концентрацией ионов, произведенных, сбивая с первого электрона, сопровождаемого вторым электроном, третьим, и так далее. Сравнивая спектр с элементными масс-спектрами в ссылках, элемент, производящий спектр, может быть определен.
Использование газового масс-спектрометра в органическом анализе немного более усложнено. Органические соединения создадут большую разновидность ионизированных фрагментов в ионизационной камере. Масс-спектры даже простых органических соединений намного более сложны и часто подвергаются большему количеству интерпретации. Газовый масс-спектрометр может использоваться, чтобы подтвердить идентичность органического соединения, если спектр очень чист, но часто коррелирующие следствия других методик требуются.
В масс-спектрометре газовой хроматографии (СБОРЩИК МУСОРА/MS) смесь составов сначала отделена газовой хроматографией и затем питается газовый масс-спектрометр. В части газовой хроматографии этого комбинированного прибора выпаренные молекулы отделяются их способностью рассеяться через дыхательную смесь. Изменяя тип, температуру, и объемную скорость потока дыхательной смеси, различные смеси могут быть отделены, чтобы дать чистые, отдельные образцы каждого состава. Оптимизация необходима, чтобы определить правильный газовый хроматограф и последующие параметры настройки масс-спектрометра. Как только типовой источник характеризуется, такой как в заводе-изготовителе или естественном источнике, таком как нефтяная скважина, эти приборы приводят к экономичным, надежным результатам.