1 / 84

A tömegspektrometria analitikai és szerkezetvizsgálati alkalmazásai

A tömegspektrometria analitikai és szerkezetvizsgálati alkalmazásai. Dr. Balla József 2009. A tömegspektrometria rövid története:. Wien ( 1896 ? ) Thompson Aston, Dempster Nier Johnson szervetlen MS 1900-1950 szerves MS 1950-től. A tömegspektrometria definíciója:.

pia
Download Presentation

A tömegspektrometria analitikai és szerkezetvizsgálati alkalmazásai

An Image/Link below is provided (as is) to download presentation Download Policy: Content on the Website is provided to you AS IS for your information and personal use and may not be sold / licensed / shared on other websites without getting consent from its author. Content is provided to you AS IS for your information and personal use only. Download presentation by click this link. While downloading, if for some reason you are not able to download a presentation, the publisher may have deleted the file from their server. During download, if you can't get a presentation, the file might be deleted by the publisher.

E N D

Presentation Transcript

  1. A tömegspektrometria analitikai és szerkezetvizsgálati alkalmazásai Dr. Balla József 2009.

  2. A tömegspektrometria rövid története: • Wien ( 1896 ? ) • Thompson • Aston, Dempster • Nier • Johnson szervetlen MS 1900-1950 szerves MS 1950-től

  3. A tömegspektrometria definíciója: 1. Dinamikus tömegmérési módszer 2. Csökkentett nyomású térben gerjesztés hatására a mintából keletkező ionokat gyorsító elektrosztatikus tér hatására olyan erőtérbe juttatjuk, ahol fajlagos tömegük (m/z) szerint elkülönülnek, és ezt követően egy detektorban mérjük az ionok intenzitását. Az ionintenzitás- fajlagos tömeg közötti függvénykapcsolat a tömegspektrum. A tömegspektrum egyedi. ( Ujjlenyomat.)

  4. Tömegspektrum:

  5. A mágneses eltérítés elve:

  6. Az MS elvi felépítése

  7. 1. Direkt mintabevitel (zsilipelés) gázok folyadékok szilárd minták bevitele 2. Indirekt mintabevitel GC-MS LC-MS CE-MS Mintabeviteli megoldások

  8. Az ionforrások feladata: • Ionok előállítása • ionok gyorsítása • koherens ionnyaláb biztosítása Az ionizáció történhet gáz, folyadék és szilárd fázisban

  9. Ionforrások: - szervetlen - szerves „szerves” ionforrások: -EI -CI -TI -TD -FAB -MALDI -API: APCI, ES

  10. N M+ + 2e M + e gyorsító elektród izzó katód repeller elektron nyaláb (+) ionnyaláb Analizátor + + U + minta (M) - U = 1-100kV anód ionoptika S Az EI (electron impact: ütközéses ionforrás) elve

  11. Térerő: 106V/cm (+) ionnyaláb Analizátor minta (M) M + elektromos energia [M + H]+ , M+, [M – H]+ TI, TD ionforrás

  12. gyorsító elektród izzó katód repeller CH5+ + + + M + CH5+ [M+H]++CH4 anód minta (M) CI ionforrás Analizátor Reagens gáz: CH4, NH3, propán, PB

  13. lezer [Mátrix + M] [Mátrix] + M [Mátrix] + M+ Nitrogén lézer Mátrix + M D ionizáció – deszorpció MALDI(Matrix Assisted Laser Desorption Ionization)

  14. Ar+ + Ar Ar+ + Ar Ar+ + + + + + + ütközési cella Ar, He minta (M) Ar Arkin Arkin Arkin M++ Ar Arkin + M FAB M+ Analizátor

  15. APCI

  16. ES

  17. ES

  18. Analizátorok • Mágneses analizátorok (180, 90, 60°-os eltérítésű) • kvadrupól analizátorok • ioncsapda • TOF • kettős fókuszálású • MS/MS, MSn

  19. Mágneses analizátor

  20. Kvadrupól MS

  21. Ioncsapda MS

  22. Ioncsapda MS

  23. TOF MS

  24. Detektorok • Fotolemezes detektor • ionsokszorozó • fotosokszorozó

  25. Vákuumrendszerek: Analitikai készülékek: kétfokozatú Szerkezetvizsgálók: három fokozatú: 1. fokozat: elővákuum-rotációs szivattyú (102kPa-0.1-1kPa-ig) 2. fokozat: turbomolekuláris szivattyú diffúziós szivattyú (0.1-1 kPa-ról 10-6-10-7kPa-ig) 3. fokozat: iongatter (10-8-kPa-ig)

  26. MS teljesítményjellemzők: • Felbontóképesség: R<104 kisfelbontású R>104 nagyfelbontású

  27. MS teljesítményjellemzők II. • Érzékenység • Kimutatási határ mágneses 10-9 g kvadrupól 10-15 g MALDI-TOF 10-19-10-21 g • Tömegtartomány gázelemzők 1-100 dalton rutin analízisre 10-1000 dalton MALDI-TOF 10-106 dalton

  28. MS teljesítményjellemzők III. • Tömegtartomány: gázelemzők 1-100 dalton rutin analízisre 10-1000 dalton MALDI-TOF 10-106 dalton • Tömegmérés pontossága: analitikai: 0.1-0.5 dalton nagyfelbontású: 10-4 dalton (1 ppm)

  29. MS teljesítményjellemzők IV. • Tömegspektrum felvételi sebesség 0.1-1 s SCAN: pásztázó mérés- tömegspektrum SIM: szelektív ionkövetés- mennyiségi mérés

  30. Adatkezelés (számítógépes) • Adatfeldolgozás ( nyers spektrum felvétele, feldolgozása, értékelése, tárolása, könyvtárazás…) • Szabályozás

  31. Az MS mint analitikai információforrás: • Egyedi alkotók (GC, LC, CE stb. elválasztást követően) minőségi analízise • az alkotók mennyiségi elemzése a kromatográfiás csúcsok vagy a SIM mérés alapján

  32. Az MS mint szerkezeti információforrás • Pontos tömegméréssel • és az egyedi alkotók spektrumának az értelmezésével

  33. A tömegspektrumok értelmezése • EI • CI • FAB, MALDI • APCI, ES spektrumok A legtöbb szerkezeti információ az EI spektrumokból!

  34. Ionkémiai folyamatok az EI-ben 1. Primer ionizáció 2. Fragmentációs folyamatok 3. Kétszeres töltésű ionok 4. Pszeudo-molekulaionok 5. Elektronbefogásos ionizáció 6. Metastabil ionok

  35. 1. Ionkémiai folyamatokA molekula ionizációja

  36. 2. Ionkémiai folyamatok A -kötés hasadása

  37. 3. Ionkémiai folyamatok Átrendeződések

  38. Izotópok szerepe a tömegspektrumok értelmezésében 13C / 12C ~ nC 37Cl / 35Cl ~ nCl 81Br /79Br ~ nBr n+1 szabály

  39. A spektrumok értelmezését segítő szabályok 1. Paritások 2. N-szabály 3. telítetlenség 4. a spektrum jellege

  40. Nagyfelbontású MS • Pontos tömegmérés (csúcsillesztés) • anyaion-leányion • „metastabil” ionok • megjelenési potenciál • ionkinetikus energia spektrum

  41. Kettős fókuszálású Nier-Johnson MS

  42. Kettős fókuszálású Matthau-Herzog MS

More Related