Общая схема метода масс-спектрометрии

По-видимому, самым ярким и эффективным применением масс-спектрометрии в химическом анализе смесей явилась разработка метода, объединяющего два мощнейших аналитических инструмента: хроматографию и масс-спектрометрию, что привело к созданию хромато-масс-спектрометрического метода. В этом методе образец (исследуемая газовая смесь) смешивается с газом-носителем (обычно гелий) на входе в хроматограф. Смесь проходит через длинную капиллярную хроматографическую колонку. Скорость диффузии компонентов смеси сильно зависит от химической природы каждого из них, вследствие чего происходит разделение смеси. Образуемые на выходе хроматографа порции разделенных компонентов смеси поступают последовательно один за другим в масс-спектрометр.

Таким образом, получается набор масс-спектров, каждый из которых соответствует индивидуальному компоненту смеси. Использование вместо газового хроматографа жидкостного позволило изучать не только газовые, но и жидкие смеси. Метод жидкостной хроматомасс-спектрометрии широко используется для анализа нефти и других сложных органических смесей.

Рис. 6 – Хроматограмма промышленных газовых выбросов и масс-спектры индивидуальных веществ, разделенных в хроматографической колонке.

Рис. 6 иллюстрирует применение данного метода для анализа состава промышленных газовых выбросов.

4. Заключение

Масс-спектрометрия в настоящее время является одним из наиболее информативных, чувствительных и надежных аналитических методов. Любая крупная физическая, химическая или биологическая лаборатория имеет в своем распоряжении масс-спектрометр, ориентированный на те или иные специфические исследования. Совершенствование техники позволило создать приборы, способные исследовать молекулы с огромными массами порядка 100 000 а.е.м. и выше, что, несомненно, открывает просторы для изучения таких сложных биологических молекул, как белки, а также длинноцепочечные органические полимеры. Масс-спектрометрия способна обнаруживать примеси на уровне 0,0001% и ниже, что актуально при контроле синтеза высокочистых веществ, например в микроэлектронике. Компактность некоторых типов масс-спектрометров и вакуумные условия работы предопределили их широкое применение для анализа образцов в космическом пространстве.

5. Литература

1.             Физическая энциклопедия / Под ред. А.М. Прохорова. М.: Большая рос. энциклопедия, 1992. – Т. 3. – 672 с.

2.             Полякова А.А. Масс-спектрометрия в органической химии/ А.А. Полякова, Р.А. Хмельницкий. – Л.: Химия, 1972. – 368 с.

3.             Бейнон Дж. Органическая масс-спектрометрия/ Дж. Бейнон. – М.: Наука, – 1968.

4.             Сидоров Л.Н. Газовые кластеры и фуллерены//Л.Н. Сидоров // Соросовский Образовательный Журнал. – 1998. – № 3. – С. 65-71.

3