Електронна іонізація (ЕІ, іонізація електронним ударом) — найбільш поширений у мас-спектрометрії метод іонізації речовин в газовій фазі.
Під час електронної іонізації молекули аналізованої речовини потрапляють у потік електронів, що рухаються від катода, що їх емітує, до анода. Енергія рухомих електронів зазвичай 70 еВ, що згідно з формулою де Бройля відповідає довжині стандартного хімічного зв'язку в органічних молекулах (близько 0,14 нм). Електрони викликають іонізацію аналізованих молекул з утворенням катіон-радикалів:
M + e− = M.+ + 2e−
Електронна іонізація відбувається у вакуумі (пор. з хімічною іонізацією, щоб запобігти масовому утворенню іонів атмосферних газів, які можуть рекомбінувати з іонами аналізованої речовини і руйнувати їх.
Оскільки енергія електронів значно перевищує енергію хімічного зв'язку, відбувається фрагментація іонів. Хімія фрагментації іонів при електронній фрагментації добре вивчена, тому, знаючи маси фрагментів і їх інтенсивності, можна передбачити первинну структуру речовини . Мас-спектри, отримані за допомогою методу електронної іонізації, добре відтворювані, тому на сьогоднішній день існують бібліотеки, що містять сотні тисяч спектрів різних речовин, які значно полегшують якісний аналіз.
Деякі речовини зазнають дуже інтенсивної фрагментації, породжуючи лише низькомолекулярні фрагменти, що ускладнює ідентифікацію. Для аналізу таких речовин існує альтернативний метод хімічної іонізації.
Потенціал іонізації молекули органічної сполуки зазвичай нижчий від 15 еВ, тому бомбардування електронами з енергією 50 еВ і вище надає надмірної внутрішньої енергії молекулярному іону, що виникає. Ця енергія частково розсіюється за рахунок розриву ковалентних зв'язків, енергія яких знаходиться в межах від 3 до 10 еВ.
Зазвичай такий розпад відбувається вибірково, захоплює широке коло зв'язків, є високовідтворюваним і характеристичним для даної сполуки. Більше того, процеси фрагментації передбачувані, і саме вони зумовлюють широкі можливості мас-спектрометрії для структурного аналізу. Часто надлишкова енергія молекулярного іона занадто велика, що призводить до зникнення його піку в мас-спектрі (причина цього може полягати в нестабільності молекулярного іона). Зниження енергії електронного пучка є загальноприйнятим способом отримання молекулярного іона, при цьому ступінь фрагментації значно зменшується. Недолік цього способу полягає в тому, що спектр змінюється і його порівняння зі «стандартним» літературним спектром стає неможливим.
Деякі з загальнодоступних баз даних містять спектри ЕІ понад 390 000 сполук, які легко знайти за допомогою пошукових алгоритмів.
Примітки
- Полищук В. Р. Как разглядеть молекулу. — М., Химия, 1979. — Тираж 70000 экз. — С. 114—120
- Р.Сильверстейн и др. Спектрометрическая идентификация органических соединений. — Бином, 2011. — 577 с. — .
Див. також
Джерела
- Глосарій термінів з хімії / уклад. Й. Опейда, О. Швайка ; Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Дон. : Вебер, 2008. — 738 с. — .
Це незавершена стаття з фізики. Ви можете проєкту, виправивши або дописавши її. |
В іншому мовному розділі є повніша стаття Electron ionization(англ.). Ви можете допомогти, розширивши поточну статтю за допомогою з англійської.
|
Вікіпедія, Українська, Україна, книга, книги, бібліотека, стаття, читати, завантажити, безкоштовно, безкоштовно завантажити, mp3, відео, mp4, 3gp, jpg, jpeg, gif, png, малюнок, музика, пісня, фільм, книга, гра, ігри, мобільний, телефон, android, ios, apple, мобільний телефон, samsung, iphone, xiomi, xiaomi, redmi, honor, oppo, nokia, sonya, mi, ПК, web, Інтернет
Elektronna ionizaciya EI ionizaciya elektronnim udarom najbilsh poshirenij u mas spektrometriyi metod ionizaciyi rechovin v gazovij fazi Pid chas elektronnoyi ionizaciyi molekuli analizovanoyi rechovini potraplyayut u potik elektroniv sho ruhayutsya vid katoda sho yih emituye do anoda Energiya ruhomih elektroniv zazvichaj 70 eV sho zgidno z formuloyu de Brojlya vidpovidaye dovzhini standartnogo himichnogo zv yazku v organichnih molekulah blizko 0 14 nm Elektroni viklikayut ionizaciyu analizovanih molekul z utvorennyam kation radikaliv M e M 2e Elektronna ionizaciya vidbuvayetsya u vakuumi por z himichnoyu ionizaciyeyu shob zapobigti masovomu utvorennyu ioniv atmosfernih gaziv yaki mozhut rekombinuvati z ionami analizovanoyi rechovini i rujnuvati yih Oskilki energiya elektroniv znachno perevishuye energiyu himichnogo zv yazku vidbuvayetsya fragmentaciya ioniv Himiya fragmentaciyi ioniv pri elektronnij fragmentaciyi dobre vivchena tomu znayuchi masi fragmentiv i yih intensivnosti mozhna peredbachiti pervinnu strukturu rechovini Mas spektri otrimani za dopomogoyu metodu elektronnoyi ionizaciyi dobre vidtvoryuvani tomu na sogodnishnij den isnuyut biblioteki sho mistyat sotni tisyach spektriv riznih rechovin yaki znachno polegshuyut yakisnij analiz Deyaki rechovini zaznayut duzhe intensivnoyi fragmentaciyi porodzhuyuchi lishe nizkomolekulyarni fragmenti sho uskladnyuye identifikaciyu Dlya analizu takih rechovin isnuye alternativnij metod himichnoyi ionizaciyi Potencial ionizaciyi molekuli organichnoyi spoluki zazvichaj nizhchij vid 15 eV tomu bombarduvannya elektronami z energiyeyu 50 eV i vishe nadaye nadmirnoyi vnutrishnoyi energiyi molekulyarnomu ionu sho vinikaye Cya energiya chastkovo rozsiyuyetsya za rahunok rozrivu kovalentnih zv yazkiv energiya yakih znahoditsya v mezhah vid 3 do 10 eV Zazvichaj takij rozpad vidbuvayetsya vibirkovo zahoplyuye shiroke kolo zv yazkiv ye visokovidtvoryuvanim i harakteristichnim dlya danoyi spoluki Bilshe togo procesi fragmentaciyi peredbachuvani i same voni zumovlyuyut shiroki mozhlivosti mas spektrometriyi dlya strukturnogo analizu Chasto nadlishkova energiya molekulyarnogo iona zanadto velika sho prizvodit do zniknennya jogo piku v mas spektri prichina cogo mozhe polyagati v nestabilnosti molekulyarnogo iona Znizhennya energiyi elektronnogo puchka ye zagalnoprijnyatim sposobom otrimannya molekulyarnogo iona pri comu stupin fragmentaciyi znachno zmenshuyetsya Nedolik cogo sposobu polyagaye v tomu sho spektr zminyuyetsya i jogo porivnyannya zi standartnim literaturnim spektrom staye nemozhlivim Deyaki z zagalnodostupnih baz danih mistyat spektri EI ponad 390 000 spoluk yaki legko znajti za dopomogoyu poshukovih algoritmiv PrimitkiPolishuk V R Kak razglyadet molekulu M Himiya 1979 Tirazh 70000 ekz S 114 120 R Silverstejn i dr Spektrometricheskaya identifikaciya organicheskih soedinenij Binom 2011 577 s ISBN 978 5 94774 392 0 Div takozhIonizaciya Udarna ionizaciyaDzherelaGlosarij terminiv z himiyi uklad J Opejda O Shvajka In t fiziko organichnoyi himiyi ta vuglehimiyi im L M Litvinenka NAN Ukrayini Doneckij nacionalnij universitet Don Veber 2008 738 s ISBN 978 966 335 206 0 Ce nezavershena stattya z fiziki Vi mozhete dopomogti proyektu vipravivshi abo dopisavshi yiyi V inshomu movnomu rozdili ye povnisha stattya Electron ionization angl Vi mozhete dopomogti rozshirivshi potochnu stattyu za dopomogoyu perekladu z anglijskoyi Divitis avtoperekladenu versiyu statti z movi anglijska Perekladach povinen rozumiti sho vidpovidalnist za kincevij vmist statti u Vikipediyi nese same avtor redaguvan Onlajn pereklad nadayetsya lishe yak korisnij instrument pereglyadu vmistu zrozumiloyu movoyu Ne vikoristovujte nevichitanij i nevidkorigovanij mashinnij pereklad u stattyah ukrayinskoyi Vikipediyi Mashinnij pereklad Google ye korisnoyu vidpravnoyu tochkoyu dlya perekladu ale perekladacham neobhidno vipravlyati pomilki ta pidtverdzhuvati tochnist perekladu a ne prosto skopiyuvati mashinnij pereklad do ukrayinskoyi Vikipediyi Ne perekladajte tekst yakij vidayetsya nedostovirnim abo neyakisnim Yaksho mozhlivo perevirte tekst za posilannyami podanimi v inshomovnij statti Dokladni rekomendaciyi div Vikipediya Pereklad