Иодану жүйесі мен тәсілдері

Иодану жүйесі мен тәсілдері.Зерттелетін заттын газ күйіндегі иондарын туындатуға түзу және иондық шоқты қалыптастыруға, сонан соң оны масс-талдағышқа бағыттауға арналған. Олардың арасында көбірек таралғаны 1902 жылы П.Ленард бірінші іске қосқан әмбебап электрондық (ЭУ) соққы. Қазіргі осы типтес ион көзі А.Нир ұсынған үлгінің негізінде құралған. Әдетте молекуланың иондануы үшін энергиясы 70-100 эВ электрондарды пайдаланады, олар органикалық қосылыс молекуласының диаметріне тең аралықты 10^-16 секунд ішінде 10⁸ см/с жылдамдықпен жүріп өтеді.Бұл уақыт зат молекуласынан электронның бөлінуіне және 2-8 эВ энергиясы бар оң зарядталған ион - радикалдың М⁺⁽ⁿ⁾ молекулалық ионның түзілуіне жеткілікті. Болымсыз энергия қоры бар иондар тым тұрақты келеді және қабылдағышқа жетіп жатады. Ал ішкі энергия қоры мол иондар козғалыс жолында белгілі бір құрылымы мен құрамы бар заттарға тән сипат алып, молекулалық салмағы ең аз иондарға (ион жаңқасына) жіктелінеді. Молекуланы иондауға қажет электрондар шоғының энергиясы кейбір зат үшін 4 (Ғr) -24,5 (He) эВ аралығындағы иондану потенциалы деп аталатын ең жоғарғы шамадан артық болуы керек. Бұл шама органикалық қосылыстар үшін 7-11 эВ. Электрондардын моноэнергетикалық шоғын пайдаланып және олардың энергиясының мәндерін төмендете отырып, заттын иондану потенциалын және спектрде тиісті бөлінген иондардың сызығы пайда болатын электрондардың ең көп энергиясын, иондардың пайда болу потенциалын анықтайды. Электронмен соккылау арқылы иондау кезінде қоздырылу энергиясы ионға бөлінбей-ак молекулалық иондардың тербелмелі дәрежесі бойынша қайтадан бөлінуі жүреді. Қоздырылу энергиясын тепе-теңдік жағдайда тепе-тең бөлінуі жөніндегі болжам кейбір затттардын масс-спектрлерін жартылай тәжірибеге негізделген есептеуге мүмкіндік береді. Алайда, бұл теория көп жағдайда қосылыстар үшін, әсіресе, ұзын молекулалар үшін орындала бермейді. Екі атомды молекула үшін тербелістің өзгеруі Франк- Ковдон көзқарасы бойынша түсіндіріледі. Төменгі энергетикалық (< 10 эВ) электрондардын берілген затпен әрекеттесуі кезінде молекулалардың электрондары резонансты қармау процесі жүруі мүмкін, мұндайда теріс зарядталған иондар түзіледі, Электрондық соққылаудың масс-спектроскопия әдісі - өте аз мөлшердегі зат құрылысының құрылымын зерттеуде бірден-бір сезімтал әдіс. Жалпы басқа да спектроскопиялык әдістердегідей, мұнда да жүз мыңға жуық органикалық қосылыс құрылымы айқындалып, олар жайлы арнаулы дерек «қоры» жинақталған. Осы «қор» негізінде бұлар ЭВМ-нің көмегімен іске асырылады. Бұл әдістің кемшілігі оның тек жеңіл бұланып, оңай ұшатын қосылыстарға ғана қолданылатыны, m/z қатынасымен анықталатын және молекулалық масса жайлы хабар беретін иондар аз бөлікті құрайды. Сондай-ак құрылымдық талдауда тым көп хабар беретін теріс иондар шамалы мөлшерде ғана түзіледі. Тіпті органикалық қосылыстар да саны шектеулі ғана. Химиялық иондану (ХИ) зерттелетін зат молекулалары қоспа құрамындағы реагентті газ иондарымен соқтығысқанда жүзеге асады. Жүйедегі мұндай газ 65-130 Па қысымда, ал зерттелетін заттың пардиалды қысымы 0,1-0,01 Па болады. Қоспаны энергиясы Е=70 - 300 эВ болатын электрондармен соққылағанда, реагент газдың молекулалары көбірек ионданады. Иондық-молекулалық соқтығысу нәтижесінде түзілген (оң зарядталған) иондар реагентті ионға түрленеді, бұл өз кезегінде зерттелетін зат молекуласымен өзара орекеттесіп, оларды иондайды.

Оң зарядталған иондар түзетін химиялық иондану сондай-ақ реактатты иондары бар (Не⁺, Аг⁺, N₂, (СО⁺, НО⁺) зарядты талданатын зат молекуласына ауыстыру нәтижесінде жүреді. Реагентті газы бар химиялық иондардың масс-спектрлері электрондық соққылау спектрлеріне ұқсас. Бұл әдіс газ күйіндегі органикалық қосылыстардың кышқылды-негіздік қасиетін бағалауға көмектеседі. Теріс зарядталған иондардың түзілуін қамтамасыз ететін химиялық иондау талданатын қосылыстың теріс зарядталған иондармен (NH₂, OH^-. CH₃O) өзара әрекеттесуі кезіңде болады. Ондағы теріс иондардың электронға жақындығы 1682, 816 және 778 кДж/мольге сәйкес және олар төменгі энергиялы электрондармен (~6эВ) молекулаларды қармағанда түзіледі. Бұл әдіс электрондық соққылау әдісінен едәуір сезімтал, өйткені иондаушы камерадағы барлық иондар түгелдей дерлік иондануға пайдаланылады.