химический каталог




Органическая химия

Автор И.И.Грандберг

осительного количества ионов, образованных из молекул, подвергнутых ионизации. Приборы, позволяющие получить масс-спектры, называются масс-спектрометрами.

Каждый масс-спектрометр независимо от деталей конструкции состоит из следующих основных элементов:

1) системы введения вещества в прибор;

2) источника ионов, предназначенного для получения ионов из анализируемых веществ;

3) масс-аналиаатора, предназначенного для разделения ионов2 по массам (вернее, по отношению массы к заряду — т/г);

4) детектора и регистрирующего устройства, предназначенного для регистрации количества образующихся ионов различной массы;

5) вакуумной системы, обеспечивающей необходимый вакуум в приборе.

1 Подробно о методе масс-спектрометрии см.: Джонстон Р. Руководство по масс-спектрометрии для химиков-органиков. М., Мир, 1975; Тахис-тов В. В. Практическая масс-спектрометрия для химиков-органиков. Л., Изд-воЛГУ, 1977.

2 В разделе рассматривается масс-спектрометрия только положительных ионов.

3 Потенциалом ионизации называется работа, необходимая для удаления электрона из атома (или молекулы) на бесконечное расстояние (по отношению к атому или молекуле).

136

Схематическое изображение устройства масс-спектрометра приведено на рис. 49. Прежде всего исследуемое вещество надо ионизировать. Наиболее распространенным методом ионизации в органической масс-спектрометрии является бомбардировка вещества электронами в газовой фазе. Система введения вещества в прибор необходима для перевода исследуемого соединения в газовую фазу и непрерывной подачи его с постоянной скоростью (так называемое мономолекулярное натекание) в источник ионов 1, где происходит ионизация. В источнике ионов в условиях глубокого вакуума (10~5—10~9 мм рт. ст.) электроны, эмитируемые раскаленным катодом 2, получают за счет ускорения между заряженными пластинами определенную энергию (обычно 70 эВ). Проходя через разреженный газ, эти электроны сталкиваются с молекулами исследуемого вещества. Как только энергия электронов окажется несколько выше потенциала ионизации3 (9—12 эВ), становится возможным процесс ионизации.

СН4 + еНапример, при этой энергии процесс взаимодействия электрона с молекулой метана можно изобразить так:

? CHJ- + 2е"

Ион СН}, масса которого с точностью до одного электрона равна молекулярной массе метана, называется молекулярным ионом (М+).

сн*СН}"

сн+CHf CHJсщПри энергиях бомбардирующих электронов порядка 30—100 эВ происходит не только ионизация, но и разрыв химических связей в бомбардируемой молекуле с образованием положительно заряженных ионов и нейтральных осколков, т. е. наряду с ионизацией в исходной молекуле начинают идти процессы диссоциации и образуются так называемые осколочные ионы: первичные процессы

»• сн% + н

? СЩ- + 2Н

»сн++зн

J' + H "1

1+ + Нит. д. J

* Ct- + 4Н 'СН

? СН

вторичные процессы

Совокупность всех процессов, приводящих к образованию ионов различного вида, называется диссоциативной ионизацией.

Таким образом, в результате диссоциативной ионизации в источнике ионов образуются положительные ионы с разной массой. Все эти ионы выталкиваются электрическим полем из камеры, формируются в пучок и, ускоряясь разностью потенциалов в 2—4 кВ, вылетают

137

60

40

20

8

s

I

о

отношением массы к заряду). Наиболее широко используемым методом разделения по массам является применение магнитного поля, силовые линии которого перпендикулярны траектории ионов. В этом случае радиус кривой движения иона (г) при данном ускоряющем напряжении и при напряженности магнитного ноля Н определяется отношением массы к заряду (т/г):

, 2Um

Рис. 50. Масс-спектр

метилового эфира муравьиной кислоты

Изменяя напряженность магнитного поля Я при постоянном ускоряющем напряжении U, можно последовательно подавать на коллектор регистрирующего устройства 7 ионы с той или иной массой. Таким образом осуществляется развертка спектра.

Разделенные по массам в масс-аиализаторе ионы принимаются детекторами, а регистрирующие устройства тем или иным способом позволяют оценить относительное количество ионов определяемой массы.

100

Совокупность относительных значений количества заряженных частиц для каждого из имеющихся значений массы (точнее, т/г) представляет собой полный масс-спектр данного вещества. В зависимости от чис80

I

Вг

х п

S и S

а

ъ я

S

в

3 40

ч

57 (М—Вг)+

60

Н„С—СН.-СН—СН,

29(С2Н?)?1

НВг+ 80 82 J5r+^ / (СН3СНВг) 79 8lJ 107*109

56 (М—НВг)+

27

20

М+ 136^138

20

40

60

80 100 120 140

V

Рис. 51. Масс-спектр 2-бромбутана

т/г

138

51

77

120 (М+)

43

40 60 80 100 120 т/г Рис. 52. Масс-спектр ацетофенона

ла атомов, входящих в состав исследуемого соединения, и от строения его молекулы получают более или менее сложный масс-спектр.

На рис. 50 представлен масс-спектр метилового эфира муравьиной кислоты, а на рис. 51 и 52 — масс-спектры 2-бромбутана и ацетофенона в нормализованной графической форме. По оси абсцисс отложены

страница 45
< К СПИСКУ КНИГ > 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132 133 134 135 136 137 138 139 140 141 142 143 144 145 146 147 148 149 150 151 152 153 154 155 156 157 158 159 160 161 162 163 164 165 166 167 168 169 170 171 172 173 174 175 176 177 178 179 180 181 182 183 184 185 186 187 188 189 190 191 192 193

Скачать книгу "Органическая химия" (15.9Mb)


[каталог]  [статьи]  [доска объявлений]  [прайс-листы]  [форум]  [обратная связь]

 

 

Реклама
как называется упаковка с дыкой для вешания на витрину
кровать с матрасом и ящиками 140 на200
013g5065
парковые скамьи

Рекомендуемые книги

Введение в химию окружающей среды.

Книга известных английских ученых раскрывает основные принципы химии окружающей среды и их действие в локальных и глобальных масштабах. Важный аспект книги заключается в раскрытии механизма действия природных геохимических процессов в разных масштабах времени и влияния на них человеческой деятельности. Показываются химический состав, происхождение и эволюция земной коры, океанов и атмосферы. Детально рассматриваются процессы выветривания и их влияние на химический состав осадочных образований, почв и поверхностных вод на континентах. Для студентов и преподавателей факультетов биологии, географии и химии университетов и преподавателей средних школ, а также для широкого круга читателей.

Химия и технология редких и рассеянных элементов.

Книга представляет собой учебное пособие по специальным курсам для студентов химико-технологических вузов. В первой части изложены основы химии и технологии лития, рубидия, цезия, бериллия, галлия, индия, таллия. Во второй части книги изложены основы химии и технологии скандия, натрия, лантана, лантаноидов, германия, титана, циркония, гафния. В третьей части книги изложены основы химии и технологии ванадия, ниобия, тантала, селена, теллура, молибдена, вольфрама, рения. Наибольшее внимание уделено свойствам соединений элементов, имеющих значение в технологии. В технологии каждого элемента описаны важнейшие области применения, характеристика рудного сырья и его обогащение, получение соединений из концентратов и отходов производства, современные методы разделения и очистки элементов. Пособие составлено по материалам, опубликованным из советской и зарубежной печати по 1972 год включительно.

 

 



Рейтинг@Mail.ru Rambler's Top100

Copyright © 2001-2012
(21.01.2017)