"Organik Kimyaya Giriş" - Organik kimya nasıl gelişti? C6H12O6. Al2S3. C2H5OH. C10H22. NH3. Tez: Organik kimya nedir? HNO3. İnorganik maddelerden önemli ölçüde daha fazla organik madde var mı? Doğal deriyi suni deriden nasıl ayırt edebilirim? Tartışmalar: Kimya hızla gelişen bilimlerden biridir. CH3COOH. CaCO3. L-aspartil aminomalonik asit metilfenil ester şekerden 33.000 kat daha tatlıdır.

“Organik kimya teorisi” - Organik kimya. Organik bileşiklerin ana sınıfları. Aldehitler. Alkoller. Kimyanın hipotezleri. Orta Çağ Zamanları. Ürünler. Değerlik teorisinin gelişimi. Öğrenciler. Fonksiyonlar. Biraz tarih. Eterler. İyonlar. İnsan. Halojenler. Organik kimyanın tanımı. Organik moleküllerin yapısı.

“Vücut bileşimi” - Karbonhidrat molekülünün yapısı. Oksijen. Yağlar yiyeceklerimizin önemli bir kısmını oluşturur. Sindirim sırasında yağ, bileşen parçalarına (gliserol ve yağ asitleri) ayrılır. Azot; Karbonhidratları tahıllardan, baklagillerden, patatesten, meyve ve sebzelerden alıyoruz. Besinler proteinler, yağlar ve karbonhidratlar denir.

“Organik kimyanın konusu” - Kimyasal ajanların sınıflandırılması. Sentetik - insanlar tarafından laboratuvar koşullarında yaratılmıştır; doğada benzer maddeler yoktur. Dünyevi (mineral). 2) Bileşim zorunlu olarak (C) ve (H) - hidrokarbonları (HC) içerir. Plastik. İnorganik. Organ. Moleküler CR. Benzin. Organik. 1) Çok sayıda sayı (yaklaşık 27 milyon).

“Butlerov'un yapı teorisi” - Molekülün niceliksel bileşimi. Friedrich Wöhler. Atomların karşılıklı etkisi doktrini. Organik bileşiklerin özellikleri. Hidrojen atomu. Karşılaştırmalı özellikler etan ve etilen. Alexander Mihayloviç Butlerov. Maddenin yapısal düzeyleri ve sistemik organizasyonu. Stereokimya. Moleküllerde “bağ düzeninin” kurulabilmesi imkanı.

“Kimyasal bileşiklerin yapısının teorisi” - Teorinin ortaya çıkışının önkoşulları. Wehler Friedrich. Berzelius Jens Jacob. Organik bileşiklerin özellikleri. Organik Kimya. Etanol. Maddelerin yapısına ilişkin bir teorinin oluşturulması. Uzaysal izomerizm. Kekule (Kekule) Friedrich Ağustos. Yapısal izomerizm. Frankland Edward. Kimyasal bileşiklerin yapısı teorisinin temel prensipleri.

Gaz fazı:

Elektron iyonizasyonu

Kimyasal iyonizasyon

Elektronik yakalama

Elektrik alanında iyonlaşma

Sıvı faz:

Atmosfer basıncında fotoiyonizasyon

Elektrosprey

Atmosfer basıncında iyonizasyon

Atmosfer basıncında kimyasal iyonizasyon

Katı Faz:

Doğrudan lazer desorpsiyonu

Matris destekli lazer desorpsiyonu

İkincil iyon kütle spektrometresi

Hızlı atomlarla bombardıman

Bir elektrik alanında desorpsiyon

Plazma desorpsiyonu

İndüktif olarak eşleşmiş plazmada iyonlaşma

Termal iyonizasyon

Kızdırma deşarjında ​​iyonizasyon

1.1 Elektron iyonizasyonu

En bilinen iyonizasyon yöntemlerinden biridir. Bir maddeyi iyonize etmek için yüksek enerjili elektron akışı kullanılır. Açık

Şekil 3, bu amaçlar için kullanılan tipik bir kurulumun diyagramını göstermektedir.

Şekil 3. Elektron iyonizasyonu için cihaz tasarımı

Elektronların kaynağı ısıtılmış metal teldir (katot). Katot yüzeyinden ayrılan elektronlar, elektrik alanı tarafından anoda doğru hızlandırılır. Elektronların yolu, daha önce gaz halindeki bir duruma aktarılan analitin kapladığı hacimden geçer (iyonizasyon odasında 10 –5 – 10 –6 mm Hg'lik bir vakum korunur), moleküllerle etkileşimi vardır. enerji aktarımı. Bir molekülün yakınında uçan bir elektron, onun elektron kabuğunun uyarılmasına neden olur. Böyle bir uyarılmanın sonucu, molekülün kendi elektronlarının daha yüksek yörüngelere hareketidir. Belirli enerji değerlerinden (iyonlaşma enerjisi) başlayarak uyarılma, bir elektron kaybı ve molekülün, moleküler iyon adı verilen karşılık gelen radikal katyona dönüşmesiyle sona erer.

M+e→M + + 2e

İyonlaşma verimliliği iyonlaştırıcı elektronların enerjisine bağlıdır ve maksimum verim yaklaşık 70 eV'lik bir enerjide elde edilir.

Şekil 4. Elektron enerjisi dağılımı

Avantajları:

– En çok çalışılan iyonizasyon yöntemi;

– Hemen hemen her türlü uçucu bileşiği iyonize etmek için kullanılabilir;

– Spektrumların yüksek tekrarlanabilirliği;

– Parçalanma, bileşiğin yapısı hakkında bilgi edinmenizi sağlar;

– Elde edilen kütle spektrumunu veri tabanındaki spektrumlarla karşılaştırarak bileşikleri tanımlama imkanı.

Kusurlar:

– Analit yeterli uçuculuğa ve termal stabiliteye sahip olmalıdır;

– Birçok bileşiğin spektrumunda moleküler iyon sinyalinin yokluğu veya düşük yoğunluğu, tanımlamayı zorlaştırır.

1.2 Kimyasal iyonizasyon

Kimyasal iyonizasyon, bir numunenin metan veya amonyak gibi önceden iyonize edilmiş gaz moleküllerinden oluşan bir ışınla iyonlaştırılmasıdır. Gaz moleküllerinin iyonizasyonu, 150-200 eV'de elektronik iyonizasyon ve iyonlaştırıcı gazın daha fazla kimyasal dönüşümü kullanılarak gerçekleşir.

Örnek moleküllerle çarpışan iyonize gaz molekülleri, yüklerini proton biçiminde aktarır:

Avantajları:

– Bir bileşiğin moleküler ağırlığı hakkında bilgi edinmenizi sağlar;

– Kütle spektrumu elektron iyonizasyonundan çok daha basittir.

Kusurlar:

– Elektron iyonizasyonunda olduğu gibi, analitin yeterli uçuculuğa ve termal stabiliteye sahip olması gerekir;

– Pratikte hiçbir parça iyon oluşmadığından, yöntem çoğu durumda maddenin yapısı hakkında bilgi edinilmesine izin vermez;

– Sonuç büyük ölçüde reaktif gazının türüne, basıncına ve maddeyle etkileşim süresine bağlıdır, bu nedenle tekrarlanabilir sonuçlar elde etmek çok zordur.

Gazlarda elektrik akımı.

Kendi kendine devam etmeyen elektrik deşarjı. Deneyimler, bir hava tabakasıyla ayrılmış iki farklı yüklü plakanın boşalmadığını göstermektedir.

Tipik olarak gaz halindeki bir madde yalıtkandır çünkü onu oluşturan atomlar veya moleküller eşit sayıda negatif ve pozitif elektrik yükü içerir ve genellikle nötrdür.

Plakaların arasındaki boşluğa bir kibrit veya ispirto lambasının alevini getirelim (Şek. 164).

Bu durumda elektrometre hızlı bir şekilde deşarj olmaya başlayacaktır. Sonuç olarak alevin etkisi altındaki hava iletken hale geldi. Alev, plakalar arasındaki boşluktan çıkarıldığında elektrometrenin deşarjı durur. Plakaların elektrik ark ışığıyla ışınlanmasıyla da aynı sonuç elde edilebilir. Bu deneyler gazın elektrik akımını iletebileceğini kanıtlıyor.

Yalnızca bazı dış etkiler altında gözlemlenen, bir gazdan elektrik akımının geçmesi olgusuna, kendi kendini idame ettiremeyen elektrik deşarjı denir.

Termal iyonizasyon. Gazın ısıtılması onu elektrik akımının iletkeni haline getirir çünkü gazın bazı atomları veya molekülleri yüklü iyonlara dönüşür.

Bir atomdan bir elektron çıkarmak için, pozitif yüklü çekirdek ile negatif elektron arasındaki Coulomb çekim kuvvetlerine karşı iş yapılması gerekir. Bir atomdan bir elektronun uzaklaştırılması işlemine atomun iyonlaşması denir. Bir atom veya molekülden bir elektronun uzaklaştırılması için harcanması gereken minimum enerjiye bağlanma enerjisi denir.

İki atom çarpıştığında, kinetik enerjileri elektronun bağlanma enerjisini aşarsa, bir elektron atomdan kopabilir. Atomların veya moleküllerin termal hareketinin kinetik enerjisi mutlak sıcaklıkla doğru orantılıdır, bu nedenle gaz sıcaklığının artmasıyla iyonlaşmanın eşlik ettiği atom veya moleküllerin çarpışma sayısı artar.

Atomların ve gaz moleküllerinin yüksek sıcaklıklarda çarpışması sonucu serbest elektronların ve pozitif iyonların oluşması sürecine termal iyonlaşma denir.

Plazma. Atom veya moleküllerin önemli bir kısmının iyonize olduğu gaza plazma denir. Plazmanın termal iyonizasyon derecesi sıcaklığa bağlıdır. Örneğin, 10.000 K sıcaklıkta, toplam hidrojen atomu sayısının %10'undan azı iyonize olur; 20.000 K'nin üzerindeki sıcaklıklarda hidrojen neredeyse tamamen iyonize olur.

Plazma elektronları ve iyonları bir elektrik alanının etkisi altında hareket edebilir. Böylece ne zaman Düşük sıcaklık gaz bir yalıtkandır, yüksek sıcaklıklarda plazmaya dönüşür ve elektrik akımının iletkeni haline gelir.

Fotoiyonizasyon. Bir atom veya molekülden bir elektronu uzaklaştırmak için gereken enerji ışıkla aktarılabilir. Atomların veya moleküllerin ışıkla iyonlaşmasına fotoiyonlaşma denir.

Bağımsız elektrik deşarjı. Gazın doğasına ve basıncına bağlı olarak elektrik alan kuvveti belirli bir değere yükseldiğinde, harici iyonlaştırıcıların etkisi olmasa bile gazda bir elektrik akımı ortaya çıkar. Harici iyonlaştırıcıların etkisinden bağımsız olarak bir gazdan geçen elektrik akımı olgusuna bağımsız elektrik deşarjı denir.

Atmosfer basıncındaki havada, yaklaşık olarak eşit bir elektrik alan kuvvetinde bağımsız bir elektrik boşalması meydana gelir.

Bağımsız bir elektrik deşarjı sırasında gaz iyonlaşmasının ana mekanizması, elektron etkileri nedeniyle atomların ve moleküllerin iyonlaşmasıdır.

Elektron darbe iyonizasyonu. Elektron çarpmasıyla iyonlaşma, elektronun serbest yolu boyunca, elektronun atoma bağlanma enerjisini (W) aşan bir kinetik enerji kazanmasıyla mümkün olur.

Bir elektrik alan kuvvetinin etkisi altında elde edilen bir elektronun kinetik enerjisi Wк, elektrik alan kuvvetlerinin çalışmasına eşittir:

burada l serbest yol uzunluğudur.

Dolayısıyla elektron etkisiyle iyonlaşmanın başlaması için yaklaşık koşul şu şekildedir:

Atom ve moleküllerdeki elektronların bağlanma enerjisi genellikle elektron volt (eV) cinsinden ifade edilir. 1 eV yapılan işe eşittir Elektrik alanı Bir elektron (veya temel yüke sahip başka bir parçacık), aralarındaki voltajın 1 V olduğu alan noktaları arasında hareket ettiğinde:

Örneğin bir hidrojen atomunun iyonlaşma enerjisi 13,6 eV'dir.

Kendi kendine deşarj mekanizması. Bir gazda bağımsız bir elektrik deşarjının gelişimi aşağıdaki şekilde ilerler. Bir elektrik alanının etkisi altındaki serbest bir elektron hızlanır. Elektrik alan kuvveti yeterince yüksekse, elektronun serbest yolu kinetik enerjisini o kadar artırır ki, bir molekülle çarpışması durumunda onu iyonlaştırır.

Molekülün iyonlaşmasına neden olan birinci elektron ve iyonlaşma sonucu açığa çıkan ikinci elektron, bir elektrik alanının etkisi altında katottan anoda doğru ivme kazanır. Her biri sonraki çarpışmalar sırasında bir elektron daha serbest bırakır ve toplam serbest elektron sayısı dörde eşit olur. Daha sonra aynı şekilde 8, 16, 32, 64 vb.'ye çıkar. Katottan anoda doğru hareket eden serbest elektronların sayısı, anoda ulaşana kadar çığ gibi artar (Şekil 165).

Gazda oluşan pozitif iyonlar, bir elektrik alanının etkisi altında anottan katoda doğru hareket eder. Pozitif iyonlar katoda çarptığında ve deşarj işlemi sırasında yayılan ışığın etkisi altında katottan yeni elektronlar salınabilir. Bu elektronlar da elektrik alanı tarafından hızlandırılarak yeni elektron-iyon çığları oluşturur, böylece süreç sürekli olarak devam edebilir.

Kendi kendine devam eden deşarj geliştikçe plazmadaki iyon konsantrasyonu artar ve deşarj aralığının elektriksel direnci azalır. Kendi kendine deşarj devresindeki akım gücü genellikle yalnızca akım kaynağının iç direnci ve devrenin diğer elemanlarının elektriksel direnci ile belirlenir.

Kıvılcım deşarjı. Yıldırım. Akım kaynağı uzun süre bağımsız bir elektrik deşarjını sürdüremiyorsa, ortaya çıkan sonuç bağımsız kategori kıvılcım deşarjı denir. Gerilimin önemli ölçüde azalması sonucu kıvılcım deşarjı, deşarjın başlamasından kısa bir süre sonra durur. Kıvılcım deşarjına örnek olarak saçları tararken, kağıt sayfalarını ayırırken veya bir kapasitörü boşaltırken ortaya çıkan kıvılcımlar verilebilir.

Fırtına sırasında gözlemlenen yıldırım aynı zamanda bağımsız bir elektrik boşalmasını da temsil eder. Yıldırım kanalındaki akım gücü 10.000-20.000 A'ya ulaşır, akım darbesinin süresi birkaç on mikrosaniyedir. Gök gürültüsü bulutu ile Dünya arasındaki bağımsız elektrik deşarjı, birkaç yıldırım çarpmasından sonra kendiliğinden durur, çünkü gök gürültüsü bulutundaki aşırı elektrik yüklerinin çoğu, yıldırım plazma kanalından akan elektrik akımı tarafından nötrleştirilir (Şekil 166).

Yıldırım kanalındaki akım arttıkça plazma 10.000 K'nın üzerindeki bir sıcaklığa kadar ısınır. Akım arttıkça yıldırım plazma kanalındaki basınç değişir ve deşarj durur, gök gürültüsü adı verilen ses olayına neden olur.

Kızdırma deşarjı. Boşaltma boşluğundaki gaz basıncı azaldıkça, boşaltma kanalı genişler ve ardından boşaltma tüpünün tamamı eşit şekilde ışıklı plazma ile doldurulur. Gazlardaki bu tür bağımsız elektrik deşarjına akkor deşarj denir (Şekil 167).

Elektrik arkı. Kendi kendine yeten bir gaz deşarjındaki akım gücü çok yüksekse, pozitif iyonlardan ve elektronlardan gelen etkiler katot ve anodun ısınmasına neden olabilir. Yüksek sıcaklıklarda, katot yüzeyinden elektronlar yayılarak gazda kendi kendine devam eden bir deşarjın sürdürülmesi sağlanır. Katottan termiyonik emisyonla sağlanan, gazlardaki uzun vadeli bağımsız bir elektrik deşarjına ark deşarjı denir (Şekil 168).

Korona deşarjı.Örneğin bir uç ile bir düzlem arasında veya bir tel ile bir düzlem (güç hattı) arasında oluşan oldukça homojen olmayan elektrik alanlarında, korona deşarjı adı verilen özel tipte bağımsız bir deşarj meydana gelir. Bir korona deşarjı sırasında, elektron etkisiyle iyonlaşma, yüksek elektrik alan kuvvetine sahip bir alanda, elektrotlardan yalnızca birinin yakınında meydana gelir.

Elektrik deşarjlarının uygulanması. Bir elektrik alanı tarafından hızlandırılan elektronların etkileri, yalnızca gazın atomlarının ve moleküllerinin iyonlaşmasına değil, aynı zamanda ışığın yayılmasıyla birlikte atomların ve moleküllerin uyarılmasına da yol açar. Bağımsız bir elektrik deşarjından plazmanın ışık emisyonu, ulusal ekonomide ve günlük yaşamda yaygın olarak kullanılmaktadır. Bunlar sokak aydınlatması için floresan lambalar ve gaz deşarjlı lambalar, film projeksiyon aparatındaki elektrik arkı ve hastanelerde ve kliniklerde kullanılan cıva-kuvars lambalardır.

Ark deşarj plazmasının yüksek sıcaklığı, metal yapıların kesilmesi ve kaynaklanması ve metallerin eritilmesi için kullanılmasına olanak tanır. Kıvılcım deşarjı kullanılarak en sert malzemelerden yapılmış parçalar işlenir.

Gazlardaki elektrik deşarjı da teknolojiyle mücadele edilmesi gereken istenmeyen bir olgu olabilir. Örneğin, yüksek gerilim elektrik hatlarının tellerinden korona elektrik deşarjı gereksiz elektrik kayıplarına yol açar. Artan gerilimle birlikte bu kayıpların artması, güç hattındaki gerilimin daha da artırılması yoluna bir sınır koyarken, böyle bir artış, tellerin ısınmasından kaynaklanan enerji kayıplarını azaltmak için oldukça arzu edilir.

Rekombinasyon.

Rekombinasyon iyonizasyonun ters işlemidir. Serbest bir elektronun bir iyon tarafından yakalanmasından oluşur. Rekombinasyon, iyonun yükünde bir azalmaya veya iyonun nötr bir atom veya moleküle dönüşmesine neden olur. Bir elektron ile nötr bir atomun (molekül) rekombinasyonu da mümkündür, bu da negatif bir iyon oluşumuna yol açar ve daha fazlası Nadir durumlarda- iki veya üç kat yüklü bir negatif iyon oluşturmak üzere negatif bir iyonun rekombinasyonu. Bazı durumlarda bir elektronun yerine mezonlar gibi diğer temel parçacıklar hareket ederek mezoatomlar veya mesomoleküller oluşturabilir. Evrenin gelişiminin ilk aşamalarında bir hidrojen rekombinasyon reaksiyonu meydana geldi.

Rekombinasyon, kimyasal bir bağın kırılmasının ters işlemidir. Rekombinasyon, farklı parçacıklara (atomlar, serbest radikaller) ait eşleşmemiş elektronların paylaşılması nedeniyle sıradan bir kovalent bağın oluşmasıyla ilişkilidir.

Rekombinasyon örnekleri:

H + H → H2 + Q;

Cl + Cl → Cl2 + Q;

CH3 + CH3 → C2H6 + Q, vb.

Elektronik şok

Elektron iyonizasyonu(EI, elektron darbeli iyonizasyon, EI - Elektron İyonizasyonu veya Elektron Etkisi), kütle spektrometrisinde gaz fazındaki maddelerin iyonizasyonunun en yaygın yöntemidir.

Elektron iyonizasyonu sırasında, analitin molekülleri, yayan katottan anoda doğru hareket eden elektronların akışına girer. Hareket eden elektronların enerjisi genellikle 70 eV'dir ve bu, de Broglie formülüne göre, organik moleküllerdeki standart bir kimyasal bağın uzunluğuna (yaklaşık 0,14 nm) karşılık gelir. Elektronlar, radikal katyonların oluşumuyla analiz edilen moleküllerin iyonlaşmasına neden olur:

M + e - = M .+ + 2e -

Elektronik iyonizasyon, analit iyonlarıyla yeniden birleşip onları yok edebilen atmosferik gaz iyonlarının büyük oluşumunu önlemek için (kimyasal iyonizasyona kıyasla) bir vakumda meydana gelir.

Elektron enerjisi kimyasal bağ enerjisini önemli ölçüde aştığı için iyon parçalanması meydana gelir. Elektron parçalanması sırasında iyon parçalanmasının kimyası iyi incelenmiştir, bu nedenle parçaların kütlelerini ve yoğunluklarını bilerek maddenin başlangıç ​​yapısını tahmin etmek mümkündür. Elektron iyonizasyon yöntemi kullanılarak elde edilen kütle spektrumları yüksek oranda tekrarlanabilir, bu nedenle bugün, niteliksel analizi büyük ölçüde kolaylaştıran, çeşitli maddelerin yüzbinlerce spektrumunu içeren kütüphaneler bulunmaktadır.

Bazı maddeler çok yoğun parçalanmaya uğrayarak yalnızca düşük molekül ağırlıklı parçalar üreterek tanımlamayı zorlaştırır. Bu tür maddelerin analizi için alternatif bir kimyasal iyonizasyon yöntemi vardır.

Kütle spektrometrisi Kütle Kütle spektrumu MS yazılımı
	EI CI IA (İngilizce) FAB DWEP MALDI APCI ESI DESI GD ICP MIP TS DART
Kütle analizörü	Uçuş süresi Dört kutuplu İyon tuzağı Dört kutuplu iyon tuzağı Orbitrap
Dedektör	Elektron çarpanı Mikrokanal plaka dedektörü Daly dedektörü
MS kombinasyonu	MS/MS GC/MS LC/MS IMS/MS

Wikimedia Vakfı. 2010.

Diğer sözlüklerde “Elektronik grev” in ne olduğunu görün:

- (LAZER, İngilizce kelimelerin kısaltmasıdır, Uyarılmış Radyasyon Emisyonuyla Işık Amplifikasyonu deyimleri), çeşitli dönüştüren bir cihaz. Enerji türlerinin (elektrik, ışık, kimyasal, termal vb.) enerjiye dönüştürülmesi... ... Kimyasal ansiklopedi

- [R. 18 Haziran (1 Temmuz), 1916] baykuşlar. astrofizikçi Moskova'dan mezun oldu. un t (1938). 1944'ten beri devlette çalışmaktadır. astronomik Moskova'daki P. K. Sternberg'in adını taşıyan enstitü. Güneş koronasının iyonlaşma teorisini geliştirdi. Galaksinin radyo emisyonunun niceliksel bir bölümünü gerçekleştirdi ... Büyük biyografik ansiklopedi

Gaz halindeki aktif ortama sahip lazer. Aktif gaz içeren tüp, en basit durumda iki paralel aynadan oluşan bir optik rezonatöre yerleştirilir. Bunlardan biri yarı saydamdır. Tüpün bir yerinden yayılıyor... Büyük Sovyet Ansiklopedisi

Optik kuantum. gazlı aktif ortama sahip jeneratör. Gaz, ayrıca harici enerjiden dolayı. kaynak (pompa), optik bölgeye yerleştirilen iki enerji seviyesinin (üst ve alt lazer seviyeleri) popülasyonun ters çevrilmesiyle bir durum yaratılır... ... Fiziksel ansiklopedi

- (Lat. lumen'den, gen. p. luminis ışık ve ışıma eki, zayıf eylem anlamına gelir), vücudun termal radyasyonunun üzerinde bir fazlalık olan ve ışık dalgalanmalarının periyodunu önemli ölçüde aşan bir süre devam eden radyasyon.… … Fiziksel ansiklopedi

Organik maddelerin iyonizasyon yöntemleri arasında özel bir yer işgal edilmiştir. elektron darbe iyonizasyonu. Bu yöntemin temel avantajları güvenilirlik ve çok yönlülüktür. Ek olarak Wiley ve NIST'in mevcut kütle spektrumu bilgisayar kütüphaneleri elektron darbe spektrumlarını kullanır. Kütle spektrometrik bozunma teorileri ve spektrumların yorumlanmasına yönelik yaklaşımlar da esas olarak elektron iyonizasyonunun bir sonucu olarak bir moleküler radikal katyonun ilk oluşumuna dayanmaktadır.

İyonizasyon yönteminin adı - elektron etkisi - biraz yanıltıcıdır. Elektronların molekül üzerinde gerçek bir etkisi yoktur. Bir molekülün yakınında uçan bir elektron, elektron kabuğunu harekete geçirir, bunun sonucunda molekülün kendi elektronları daha yüksek yörüngelere hareket eder ve nükleer kuvvetlerin sınırlarının ötesine geçebilir. Bu bağlamda, son zamanlarda özellikle İngilizce literatürde "elektron etkisi" teriminin yerini giderek "elektron iyonizasyonu" terimi almaktadır.

Katot (renyum veya tungstenden yapılmış bir tel veya plaka) tarafından bir elektron ışını üretilir ve 12-70 V'luk bir potansiyelle anoda doğru hızlandırılır. Basınçta gaz fazındaki madde

10 -5 -10 -6 mmHg. Sanat. İyonlaşma süreci resmi olarak denklemle temsil edilebilir

Şematik diyagram

elektron şok kaynağı:

1- katot; 2 - anot; 3 – delik

örnek girmek için; 4 – elektrot çıkarma

M + e = M +. + 2e -

Sonuç olarak moleküler iyon M+ oluşur. . Bu tek elektronlu bir iyondur, yani radikal bir katyondur.

İyonlaşma verimliliği genellikle çok düşüktür. Aslında moleküllerin %0,01'den fazlası iyonize değildir. Her maddenin iyonlaşma olasılığı, iyonlaşma kesiti adı verilen karakteristik bir değere sahiptir.

Önemli bir iyonlaşma parametresi iyonlaştırıcı elektronların enerjisidir. Çoğu durumda iyonize moleküllerin sayısı, yaklaşık 50 eV'lik elektron enerjisinde maksimuma ulaşır. Standart elektron darbeli kütle spektrumları genellikle yaklaşık 70 eV enerjiye sahip iyonlaştırıcı elektronlar kullanılarak kaydedilir; bu, elde edilen oldukça yüksek iyonizasyon verimliliği ve elde edilen kütle spektrumunun stabilitesi ile açıklanır.

İyonizasyon işlemi sırasında moleküler iyon, 0-20 eV aralığında fazla iç enerji alır. Bu fazla enerji tüm bağlara eşit olarak dağıtılır ve herhangi bir bağın fazla enerjisi, nötr bir parçanın ayrılması ve bir parça iyonun oluşmasıyla bağın kopmasına yol açar. Moleküler olana ek olarak kütle spektrumunda bir iyon parçasının kaydedileceği iyonlaştırıcı elektronların minimum enerjisine, bu iyonun ortaya çıkma enerjisi denir. İyonlaştırıcı elektronların enerjisi ne kadar yüksek olursa, moleküler iyonun bozunma yönlerinin sayısı da o kadar fazla olur. Üstelik, eğer parça iyonunun aşırı enerjisi yüksek kalırsa, daha fazla bozunmasına neden olan ikincil süreçler meydana gelebilir. Fragman iyonlarının ortaya çıkma enerjisindeki farklılıklar küçük olduğundan, iyonlaştırıcı elektronların enerjisindeki küçük değişiklikler bile kütle spektrumunda önemli değişikliklere yol açabilir.

Moleküllerin iyonlaşması sırasında tek yüklü iyonların yanı sıra çoklu yüklü iyonlar da oluşur. Çoklu yüklü iyonların sayısı, tek yüklü iyonlardan önemli ölçüde daha azdır; her şeyden önce moleküllerin yapısına ve iyonlaşma koşullarına bağlıdır.

Bazı durumlarda MG zirvesinin yoğunluğunun arttırılması gerektiğinde 12-20 eV enerjiye sahip iyonlaştırıcı elektronlar kullanılır.Bu koşullar altında sadece M4 zirvesinin* bağıl yoğunluğu ve so- yeniden düzenleme iyonları adı verilen iyonların tepe noktalarının yoğunluğuna bağlı olarak artarken, spektrumdaki tüm tepe noktalarının mutlak yoğunluğu azalır. Ayrıca bu gibi durumlarda birçok parçalanma yönü uygulanmaz ve bu da alınan bilgilerin belirli bir kısmının kaybolmasına yol açar. Ancak 70 eV'lik iyonlaştırıcı elektron enerjisinde elde edilen kütle spektrumunda moleküler iyon piki yoksa, daha düşük elektron enerjisinde de bulunmayacağı unutulmamalıdır. Bu durumda bu bileşiğin moleküler iyonunun kararsız olduğu ileri sürülebilir. Önemli sayıda organik bileşiğin, elektron çarpma koşulları altında kararsız iyonlarla karakterize edildiği, bunun önemli bir dezavantaj olduğu vurgulanmalıdır. Bu method iyonizasyon.

İyon kaynağındaki elektron çarpma basıncı 10-KG3 mm Hg olduğundan. Art. ve numune birkaç yüz dereceye kadar ısıtılabilir, birçok organik bileşik gaz fazına geçer. Ancak elektron darbeli iyonizasyon yöntemi termolabil, düşük uçucu ve yüksek moleküler bileşiklerin analizi için uygun değildir. Ek olarak, elektron darbeli iyonizasyon kullanılarak elde edilen kütle spektrumlarında, moleküler iyon piki düşük yoğunluğa sahiptir veya hiç yoktur. İyonlaştırıcı elektron enerjilerinin geniş yayılması, moleküllerin ve iyonların özelliklerinin (görünüm enerjisi ve iyonlaşma enerjisi) yeterli doğrulukla belirlenmesine izin vermez. Bunlar elektron çarpma yönteminin temel dezavantajları olup, ortadan kaldırılmasına yönelik çalışmalar bir dizi alternatif iyonizasyon yönteminin oluşturulmasına yol açmıştır.