Масс-спектрометрия
Этот экспериментальный метод применяется главным образом для двух целей:
1) определение относительных изотопных масс и изотопного содержания элементов;
2) определение относительных молекулярных масс и структуры органических соединений.
Как действует масс-спектрометр. Устройство масс-спектрометра в общих чертах схематически изображено на рис. 1.6. Газообразный образец исследуемого вещества впускается в ионизационную камеру прибора. Здесь электронная пушка бомбардирует образец электронами, в результате чего образуются положительно заряженные ионы. Эти ионы преимущественно являются однозарядными. Затем ионы ускоряются электрическим полем и, попадая после этого в магнитное поле, отклоняются под его воздействием и движутся по искривленным, круговым траекториям. Чем легче частицы, тем большее отклонение они испытывают. Интенсивность ионного пучка регистрируется электрическим устройством, в котором она усиливается и записывается.
Для получения масс-спектра постепенно повышают напряженность магнитного поля, в результате чего в детектор последовательно попадают ионы со все большим отношением массы к заряду. Для калибровки спектра обычно используется изотоп 12C, что позволяет непосредственно считывать со спектра относительные изотопные массы.
Рис. 1.6. Схема устройства масс-спектрометра, 1-резервуар; 2-ионизационная камера; 3-впуск образца; 4-электронная пушка; 5-отрицательно заряженные пластины; б-магнитное поле; 7-частицы с меньшей массой; 8- частицы с большей массой; 9-к вакуумному насосу; 10-усилитель; 11-самописец.
Рис. 1.7. Масс-спектр хлора.
Относительная интенсивность пиков масс-спектра определяет относительное изотопное содержание для исследуемого образца.
Принцип действия масс-спектрографа тот же, что и у масс-спектрометра. Основное различие заключается в том, что для регистрации ионов в масс-спектрографе используется фотографическая пластинка, а не электрическое устройство.
Оглавление: