یونش الکترونی: تفاوت میان نسخه‌ها
ایجاد شده توسط ترجمهٔ صفحهٔ «Electron ionization» |
(بدون تفاوت)
|
نسخهٔ ۳ مهٔ ۲۰۲۰، ساعت ۰۹:۵۱
یونش الکترونی ( EI ، که قبلاً با عنوان یونیزاسیون ضربه الکترونی [۱] و یونیزاسیون بمباران الکترونی نیز شناخته می شد [۲] ) یک روش یونیزاسیون است که در آن الکترونهای پرانرژی با اتمها یا مولکولهای فاز جامد یا گازی برای تولید یونها در تعامل هستند . یونش الکترونی یکی از اولین تکنیک های یونیزاسیون بود که برای طیف سنجی جرمی توسعه یافت. [۳] با این حال ، این روش هنوز هم یک روش پراستفاده یونیزاسیون است. این روش یک روش یونیزاسیون سخت (قطعه قطعه شدن بالا) محسوب می شود ، زیرا از آن برای تولید یون ها از الکترون های بسیار پرانرژی استفاده می کند که منجر به تکه تکه شدن گسترده می شود و می تواند برای تعیین ساختار ترکیبات ناشناخته مفید باشد. یونش الکترونی برای ترکیبات آلی که وزن مولکولی زیر 600 دارند ، پرکاربردتر است. همچنین چندین ترکیب دیگر از نظر حرارتی پایدار و فرار در حالت جامد ، مایع و گازی با استفاده از این روش هنگام همراهی با روشهای مختلف جداسازی قابل تشخیص است. [۴]
تاریخچه
یونیزاسیون الکترونی برای نخستین بار در سال 1918 توسط آرتور جی. دمپستر فیزیکدان کانادایی-آمریکایی در مقاله "روش جدیدی از تحلیل اشعه مثبت " توصیف شد. این اولین طیف سنج جرمی مدرن بود و از اشعه های مثبت برای تعیین نسبت جرم به بار اجزای مختلف استفاده کرد. [۵] در این روش ، منبع یون از پرتوی الکترون به کار رفته در یک سطح جامد استفاده می کند. آند با استفاده از فلزی كه قرار بود مورد مطالعه قرار گیرد ، به صورت استوانه ای ساخته شده است. پس از آن ، توسط سیم پیچ متمرکز گرم می شود و سپس با الکترون ها بمباران می شود. با استفاده از این روش ، دو ایزوتوپ لیتیم و سه ایزوتوپ منیزیم با وزن اتمی و نسبت های نسبی خود قادر به تعیین بودند. [۶] از آن زمان این تکنیک با اصلاحات و پیشرفت های بعدی مورد استفاده قرار گرفته است. استفاده از پرتو متمرکز یکنواخت الکترونها برای یونیزاسیون اتمها و مولکولهای فاز گاز توسط Bleakney در سال 1929 ساخته شد. [۷] [۸]
اصل عمل
در این فرآیند ، یک الکترون از مولکول آنالیت (M) در طی فرآیند برخورد به بیرون منتقل می شود تا با تعداد کمی الکترون ، مولکول را به یک یون مثبت تبدیل کند. واکنش فاز گازی زیر فرآیند یونیزاسیون الکترونی را توصیف می کند [۹]
- شکست در تجزیه (خطای نحوی): {\displaystyle <semantics><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mstyle displaystyle="true" scriptlevel="0"><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mtext> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mtext><mo> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mo><msup><mtext> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mtext><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mo> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mo></mrow></msup><mo stretchy="false"> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mo><msup><mtext> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mtext><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mo> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mo><mo> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mo></mrow></msup><mo> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mo><mn> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mn><msup><mtext> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mtext><mrow class="MJX-TeXAtom-ORD"><mo> <chem>M{} + e^- -> M^{+\bullet}{} + 2e^-</chem> </mo></mrow></msup></mrow></mstyle></mrow><annotation encoding="application/x-tex"> </annotation></semantics>} </img>
موارد استفاده
از اوایل قرن بیستم یونیزاسیون الکترونی به دلیل تعداد زیاد کاربردهای ان یکی از محبوب ترین تکنیک های یونیزاسیون است. این کاربردها را می توان با روش درج نمونه استفاده شده طبقه بندی کرد. نمونه های مایع گازی و بسیار فرار از مانیفولد خلاء استفاده می کنند ، مواد جامد و مایعات کم فرار از یک کاوشگر درج مستقیم استفاده می کنند و مخلوط های پیچیده از کروماتوگرافی گازی یا کروماتوگرافی مایع استفاده می کنند.
مزایا و معایب
با استفاده از EI به عنوان روش یونیزاسیون در طیف سنجی جرمی مزایای مختلفی وجود دارد. این موارد در زیر آمده است.
| مزایای | معایب |
|---|---|
| ساده | مولکول باید فرار باشد |
| حساس | مولکول باید از نظر حرارتی پایدار باشد |
| کمک به تکه تکه شدن شناسایی مولکول ها | تکه تکه شدن گسترده- نمی تواند داده ها را تفسیر کند |
| طیف اثر انگشت قابل جستجو در کتابخانه | دامنه مفید جرم کم است (<1000 دا) |
همچنین ببینید
- منبع یون
- پینینگ یونیزاسیون
- یونیزاسیون شیمیایی
- یونیزاسیون جرقه
- یونیزاسیون حرارتی
منابع
- ↑ T.D. Märk; G.H. Dunn (29 June 2013). Electron Impact Ionization. Springer Science & Business Media. ISBN 978-3-7091-4028-4.
- ↑ Harold R. Kaufman (1965). Performance Correlation for Electron-bombardment Ion Sources. National Aeronautics and Space Administration.
- ↑ Griffiths, Jennifer (2008). "A Brief History of Mass Spectrometry". Analytical Chemistry. 80 (15): 5678–5683. doi:10.1021/ac8013065. ISSN 0003-2700. PMID 18671338.
- ↑ Dass, Chhabil (2007). Fundamentals of Contemporary Mass Spectrometry - Dass - Wiley Online Library. doi:10.1002/0470118490. ISBN 9780470118498.
- ↑ Dempster, A. J. (1918-04-01). "A new Method of Positive Ray Analysis". Physical Review. 11 (4): 316–325. Bibcode:1918PhRv...11..316D. doi:10.1103/PhysRev.11.316.
- ↑ Dempster, A. J. (1921-01-01). "Positive Ray Analysis of Lithium and Magnesium". Physical Review. 18 (6): 415–422. Bibcode:1921PhRv...18..415D. doi:10.1103/PhysRev.18.415.
- ↑ Bleakney, Walker (1929). "A New Method of Positive Ray Analysis and Its Application to the Measurement of Ionization Potentials in Mercury Vapor". Physical Review. 34 (1): 157–160. Bibcode:1929PhRv...34..157B. doi:10.1103/PhysRev.34.157. ISSN 0031-899X.
- ↑ Mark Gordon Inghram; Richard J. Hayden (1954). Mass Spectroscopy. National Academies. pp. 32–34. NAP:16637.
- ↑ R. Davis, M. Frearson, (1987). Mass Spectrometry – Analytical Chemistry by Open Learning, John Wiley & Sons, London.
یادداشت
لینک های خارجی
- NIST Chemistry WebBook
- طیف سنجی جرمی . دانشگاه ایالتی میشیگان.