Масс-спектрометрия: описание позиций, входящих в данную категорию
Масс-спектрометрия - это аналитический физический метод измерения отношения массы заряженных частиц (ионов) к их заряду. С помощью масс-спектрометрии идентифицируют молекулы, т.е. определяют их молекулярную массу, структуру и изотопный состав. Принцип действия масс-спектрометров основан на ионизации, тем или иным способом, нейтральных молекул органического или неорганического вещества, и распределении полученных ионов в зависимости от величины отношения массы к заряду под действием электрических и магнитных полей. Согласно физическим законам траектория движения заряженных частиц в магнитном поле искривляется, а радиус кривизны зависит от массы частиц. Способ ионизации органических соединений зависит от того в какой фазе находится вещество, в газовой, жидкой или твердой. В зависимости от этого применяют следующие способы ионизации для газов: электронную и химическую ионизацию, электронный захват и ионизацию в электрическом поле; для жидкостей: термоспрей, электроспрей, химическую и фотоионизацию при атмосферном давлении; для твердой фазы: прямую и матрично-активированную лазерную десорбцию, бомбардировку быстрыми атомами, плазменную десорбцию, десорбцию в электрическом поле и масс-спектрометрию вторичных ионов. Энергии связи атомов в твёрдом теле гораздо больше и поэтому для ионизации неорганических соединений применяют более жёсткие методы: ионизация в индуктивно-связанной плазме, термоионизация, искровая ионизация, ионизация в тлеющем разряде и в процессе лазерной абляции. Кроме того в масс-спектрометрах используются разные типы масс-анализаторов: непрерывные (магнитный и электростатический секторный и квадрупольный масс-анализаторы) и импульсные (орбитрэп, ионная ловушка, квадрупольная линейная ловушка, времяпролетный масс-анализатор и масс-анализатор ионно-циклотронного резонанса с Фурье-преобразованием). В качестве детекторов используются динодные вторично-электронные умножители и фотоумножители, регистрирующие свечение, возникающее при бомбардировке ионами люминофора. Для анализа сложных смесей масс-спектрометрический детектор комбинируется с газовым хроматографом (хромато-масс-спектрометр), а комбинацию жидкостных хроматографов с масс-спектрометрами называют ЖХ/МС (LC/MS). Важнейшими техническими характеристиками масс-спектрометров являются чувствительность, разрешение, динамический диапазон и скорость сканирования. При помощи масс-спектрометрии решаются сложнейшие задачи в фармацевтике, медицине биохимии, генной инженерии, протеомике, токсикологии, криминалистике, нефтепереработке, геологии, металлургии, ядерной промышленности, энергетике и др.
|
