Главная -> Словарь

Химической ионизации

Достоинства метода иониз'ации сложных смесей фотонами при энергии 10,2 эВ рассмотрены в работе . Эти же авторы применили фотоионизационную масс-спектрометрию по методике молекулярных ионов для анализа высоко- и низкокипящих фракций нефти . Такая техника близка к низковольтной масс-спектро-метрии электронного удара, но благодаря изменению характера физического взаимодействия с веществом при переходе от электронов к фотонам и сохранении интенсивного пика молекулярных ионов, повышается доля наиболее энергетически выгодных первичных процессов фрагментации. Ионизация фотонами в сочетании с химической ионизацией была применена для получения «отпечатка пальцев» и частичного количественного анализа смесей аренов и ал-канов.

Для анализа высоко- и низкокипящих фракций нефти используется метод ионизации фотонами при энергии 10,2 эВ. Ионизация фотонами близка к низковольтной масс-спектрометрии электронного удара, но благодаря изменению характера физического взаимодействия с веществом при переходе от электронов к фотонам и сохранении интенсивного пика молекулярных ионов, повышается доля наиболее энергетически выгодных первичных процессов фрагментации. Ионизация фотонами в сочетании с химической ионизацией применяется для получения «отпечатка пальцев» и частичного количественного анализа смесей аренов и алканов.

Исследование фракции 180-360°С газового конденсата Карачага-накского месторождения, выполненное масс-спектрометрией с ионизацией электронным ударом и химической ионизацией, показало,что она содержит ~2С$ алканов, "~ 53% циклоалканов, в том числе ^13$ моноциклоалканов, ^ 15$ бициклоалканов,

Метод химической ионизации состоит в образовании ионов под действием других ионов, генерируемых в отдельной камере. При химической ионизации положительных ионов генерируемые ионы представляют собой доноры протонов, которые при столкновении с молекулами анализируемых веществ отдают им протон, образуя при этом псевдомолекулярные ионы +- По последним можно устанавливать молекулярную массу компонентов в смеси. Аналогично происходит образование отрицательных ионов с акцепторами протонов . Анионная химическая ионизация была применена для анализа 17 образцов нефтей с целью идентификации их месторождений. Для описания конкретной нефти бралось 30 характеристичных пиков . Химическая ионизация с положительными ионами позволяет определить тип азотсодержащих соединений в нефтях . Недостатком метода является его малая эффективность для определения полной структуры или даже элементов .структуры компонентов ввиду малой степени фрагментации, отсутствию данных по закономерностям химической ионизации многих классов соединений, встречающихся в нефтях. Однако сочетание этого метода с другими методами масс-спектрометрии может дать полезные сведения для анализа нефтей. Например, распад ионов, полученных при химической ионизации смеси углеводородов и серу содержащих соединений с выделением частицы SH был применен при анализе на приборе ударной активации .

Все методы, рассмотренные выше , относятся к ионизации компонентов нефти в газовой фазе, что ограничивает их применение лишь к летучим компонентам. Принципиально новыми методами, позволяющими анализировать нелетучие компоненты, являются методы масс-спектрометрии вторичных ионов, электрогидродинамической масс-спектрометрии и масс-спектрометрии с бомбардировкой анализируемых веществ быстрыми атомами. Первый из этих методов , еще ожидающий своего применения к анализу компонентов нефти, является комбинацией полевой десорбции и химической ионизации.

В работе хромато-масс-спектрометрический метод применен для анализа азотсодержащих соединений нефти с использованием химической ионизации с аммиаком.

Метод химической ионизации состоит в образовании ионов под действием других ионов, генерируемых в отдельной камере. При химической ионизации положительных ионов генерируемые ионы представляют собой доноры протонов, которые при столкновении с молекулами анализируемых веществ отдают им протон, образуя при этом псевдомолекулярные ионы . По последним можно устанавливать молекулярную массу компонентов в смеси. Аналогично происходит образование отрицательных ионов с акцепторами протонов .

Химическая ионизация с положительными ионами позволяет определить тип азотсодержащих соединений в нефтях. Недостатком метода является его малая эффективность для определения полной структуры или даже элементов структуры компонентов . Однако сочетание этого метода с другими методами масс-спектрометрии может дать полезные сведения для анализа нефтей.

Все методы, рассмотренные выше , относятся к ионизации компонентов нефти в газовой фазе, что ограничивает их применение лишь к летучим компонентам. Принципиально новыми методами, позволяющими анализировать нелетучие компоненты, являются методы масс-спектрометрии вторичных ионов электрогидродинамической масс-спектрометрии и масс-спектрометрии с бомбардировкой анализируемых веществ быстрыми атомами, а также комбинация полевой десорбции и химической ионизации.

Концентрация серусодержащих соединений составляет 0,7$:диал-килсульфиды ~ 0,2% и меркаптаны ^ 0,5%.Детальная характеристика состава углеводородов и сернистых соединений фракции НКГ180°С без ее предварительного разделения стала возможной благодаря комплексному применению хроматомасс-спектрометрии с ионизацией электронным ударом и химической ионизации.

В основу разработанного метода положена селективная ионизация углеводородов различных типов. Анализ масс-спектров химической ионизации с изобутаном в качестве газа-реагента позволил выявить аналитические характеристики метода.

Методы масс-спектрометрии с ионизацией электронным ударом и химической ионизации для проведения группового анализа и детального анализа с сепарированием, разработанные для нефтехимических объектов, в значительной степени приемлемы и для исследования угля. В последние годы наибольшее развитие получили системы, включающие высокоэффективный жидкостный хроматограф и масс-спектрометр, которые детально описаны в литературе, например , но имеют малую значимость для самого угля.

Состав сернистых соединений, содержащихся в САК, выделенных из фракций 350—540°С методом ЖАХ на силикаге-ле и дополнительно разделенных на оксиде алюминия, детально проанализирован методом масс-спектрометрии . Тип и гомологический состав сернистых соединений в смеси с углеводородами определены по масс-спектрам отрицательных ионов, образующихся при химической ионизации. Образующиеся квазимолекулярные ионы характерны для N- и S-содержащих соединений. Они определяют тин соединения и его гомологический состав . Для оценки количественного состава измерены отрицательные сечения ионизации с образованием отрицательных ионов сернистых соединений.

51. Токарев М. И., Полякова А. А., Коган Л. О., Фальковская О. И. Количественный анализ смесей методом химической ионизации // Методы исследования состава органических соединений нефти и битумоидов.—М., 1985.—С. 126—133.