Главная Случайная страница


Категории:

ДомЗдоровьеЗоологияИнформатикаИскусствоИскусствоКомпьютерыКулинарияМаркетингМатематикаМедицинаМенеджментОбразованиеПедагогикаПитомцыПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРазноеРелигияСоциологияСпортСтатистикаТранспортФизикаФилософияФинансыХимияХоббиЭкологияЭкономикаЭлектроника






Определение энергий ионизации и сродства к электрону.

Подавляющее количество величин энергий ионизации и сродства к электрону, как атомов, так и сложных неорганических соединений получены масс-спектрометрически. Энергии ионизации в основном получены методом электронного удара, а сродство к электрону определялось при изучении ион-молекулярных реакций с участием отрицательных ионов.

 

Анализ изотопной распространенности элементов.

Для измерения концентрации изотопов созданы одноканальные и двухканальные системы регистрации и измерения ионных токов. Одноканальные приборы применяют для измерения изотопной распространенности легких элементов. Двухканальные предназначены для точных, относительных измерений изотопов, отличающихся небольшим отношением (Dm/m = 1¸5%).

При измерениях распространенности пары изотопов в случае наличия эталонных проб-образцов не требуется калибровки прибора. Например, при измерении процентного состава кислорода 17О и 16О, когда необходимо определить небольшую разницу в изотопной распространенности, можно принять естественную распространенность указанной кислородной пары изотопов, взятой из воздуха, за эталон. В случае относительного измерения изотопов кислорода в пробах, взятых, например, из земных пород, к системе дозированного ввода образца присоединяют и эталонную пробу. Во время измерений газ впускают поочередно из ампул исследуемой и эталонной проб. После измерений нескольких значений изотопного распределения для эталона и пробы определяют процентное содержание измеряемого изотопа.

При определении процентного содержания изотопов с помощью двухлучевой измерительной схемы два ионных луча поступают одновременно на две щели и ионные токи сравниваются с помощью схемы компенсации. Калибровка каналов усиления ионных токов осуществляется по эталонной паре изотопов, например по изотопам ртути 202Hg и 204Hg, если прибор откачивается ртутными диффузионными насосами

 

Определение состава газовых смесей.

Масс-спектрометрический анализ газовых смесей сложнее изотопного. Во-первых, из-за разности энергий ионизации наблюдается зависимость интенсивности ионного тока от природы газа. Во-вторых, скорость откачки различных газов насосами неодинакова. В третьих, расшифровка масс-спектров многокомпонентных газовых смесей из-за множества пиков – тоже не простая задача.

При анализе газового состава с помощью масс-спектрометра используется пропорциональность между интенсивностью ионного тока и парциальным давлением с поправкой на величины сечений ионизации, которая справедлива лишь при определенных условиях натекания газа в ионный источник. Парциальные давления различных молекулярных форм газа в ионном источнике и парциальные давления тех же форм в анализируемом объеме из-за фракционирующего действия напускной системы могут быть различными. Эффективность ионизации, в сою очередь, зависит от энергии ионизации, места расположения ионной плазмы в ионном источнике и условий откачки газа, от величины тока эмиссии катода при применении электронного удара, температуры ионизационной камеры и т.д.

Если длина свободного пробега молекул газа в объеме пробы много больше диаметра отверстия, через которое газ поступает в ионный источник, то создаются условия для преимущественного прохождения через отверстие молекул более легкого газа, т.е. возникает дискриминация по массам. В исследуемом объеме при этом накапливается более тяжелый газ, и концентрации молекулярных форм становятся непостоянными.

Режим натекания газа в ионный источник может быть трех типов: молекулярное истечение (кнудсеновское), вязкое, когда длина свободного пробега молекул значительно меньше отверстия, и, наконец, течение газа в условиях, когда эти величины сопоставимы. Из указанных режимов применяют только первые два. Сохраняя некоторые заданные величины температуры, расхода, давления и объема газа в пробоотборнике во время измерений, можно получить постоянство в соотношении парциальных давлений молекулярных форм газа в ионном источнике и пробоотборнике. Дискриминация по массам при проходе через отверстие в системе натекания компенсируется дискриминацией в скорости откачки газов из ионного источника.

Масс-спектрометрический анализ газовых смесей, как правило, проводится с использованием эталонных газовых смесей. Для этого необходимо иметь набор чистых газов и установку для приготовления смесей. Использование калибровочных смесей дает хороший результат в случае, когда парциальные давления составляющих не ниже 10% от общего давления. В случае малых примесей, описанная методика не обеспечивает необходимой точности. Можно использовать соответствующие эталоны с малыми содержаниями одного из газов, но работа с такими смесями связана с трудностями приготовления и хранения эталона. Трудности можно преодолеть, вводя малую дозу интересующего нас газа в объем пробы в процессе ее анализа. Этот способ известен как маркировка спектра чистыми газами. В этом случае требуется, чтобы коэффициенты пропорциональности ионного выхода для различных газов смеси оставались постоянными в течение непродолжительного времени, затрачиваемого на одно измерение.

 

Последнее изменение этой страницы: 2016-06-08

lectmania.ru. Все права принадлежат авторам данных материалов. В случае нарушения авторского права напишите нам сюда...