МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ СТРУКТУРЫ и СВОЙСТВ ПОЛИМЕРОВ

Способы ввода пробы

Основные способы ввода образца в ионный источник и мето­ды ионизации для различных масс-спектрометров приведены в сле­дующей схеме:

Методы иоииза - Тип стсит - Способ ввода пробы

Ции затора

1. Большинство количественных масс-спектрометрических Анализов выполняется с помощью газохроматографического ввода Летучих веществ. Возможности системы газовый хроматограф - масс - Спектрометр ограничены исследованием соединений, которые могут быть переведены в паровую фазу без разложения (либо непосредст­венно анализируемые соединения, либо их производные). Совмеще­ние масс-спектрометрической системы с газовым хроматографом обеспечивает однозначную идентификацию неизвестных соединений и гарантирует точный, воспроизводимый количественный анализ (пример - хромато-масс-спектрометр GCQ фирмы "Finnigan" [9], поя­вившийся в 1995 году).

Смеси труднолетучих и термически нестойких соединений могут быть проанализированы в сочетании с методом ВЭЖХ, когда разделение происходит за счет распределения компонентов между жидким растворителем и неподвижной фазой. Предложены конст­рукции масс-спектрометров, специально разработанных для детекти­рования в методе ВЭЖХ [10] (пример - прибор LCQ фирмы "Finnigan").

По мере усложнения объектов исследования возрастает необ­ходимость выйти за пределы аналитических возможностей одномер­ной масс-спектрометрии. Анализируемые компоненты могут элюиро - ваться одновременно с примесями, что приводит к трудностям иден­тификации. Матрица образца может давать сильный химический фон или недостаточную информацию для определения структуры соеди­нения. Подобные проблемы могут быть решены путем использования двухмерной масс-спектрометрии - МС/МС. Метод МС/МС позволяет точно выбрать интересующие ионы, игнорируя все шумы и примеси. Выбранные ионы могут быть подвергнуты фрагментации и затем проанализированы; поскольку фрагментация протекает по предска­зуемым путям, идентификация становится однозначной. Упомянутый выше прибор представляет собой новый стандарт в ВЭЖХ/МС, со­единяющий хорошо зарекомендовавшую себя аналитическую мето­дику с инновационной технологией МС/МС или даже МСП.

2. Сочетание реакционной газовой хроматографии с масс - спектрометрией основано на химической модификации пробы непо­средственно в процессе масс - спектрометрического эксперимента.

3. Умеренно летучие, термически стабильные и не требующие разделения соединения предварительно помещают в обогреваемый резервуар системы ввода. В нем вещество испаряется, и пары посту­пают в баллон объемом от 50 до 2000 см3. Натекание из баллона в ис­точник происходит через фиксированное отверстие (капилляр или поры). Такая система ввода непригодна для анализа менее летучих или термически стабильных соединений, а также для образцов, коли­чество которых ограничено.

4. Многие вещества имеют столь низкие давление паров или термическую стабильность, что для проведения анализа их следует вводить непосредственно в ионный источник. В этом случае образец наносится из раствора на наконечник штока, вводимого через ваку­умный затвор и закрепленного напротив ионного источника для пре­дотвращения потерь образца и обеспечения давления в источнике. Помимо того, что шток прямого ввода более удобен для нелетучих образцов, он требует значительно меньше вещества, чем ввод через баллон. Нагрев образца осуществляется устройством, вмонтирован­ным в шток рядом с наконечником (в котором находится вещество) для быстрого нагрева и предотвращения термического разложения; чаще всего применяется программируемый обогрев, что делает воз­можным точный контроль скорости нагревания и температуры. Уста­новка программируемого нагревателя также полезна для прямого ввода в ионный источник масс-спектрометра с одновременным пиро­лизом образцов типа полимеров, недостаточно летучих для проведе­ния обычного анализа.

Применение лазерного испарения образца как способа вводам пробы в масс-спектрометр позволяет избежать стадий подготовки! пробы. Этот способ ввода был использован не только для проведения] элементного анализа низкомолекулярных веществ [11] и полимерных! материалов [12], но и для оценки термохимических параметров реак-j ций, например образования оксидов некоторых металлов [13]. j