ICPMS
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.

POČÁTKY HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE U NÁS: HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE V ÚSTAVU FYZIKÁLNÍ CHEMIE AKADEMIE VĚD (ČÁST II)

Vědecké články | 2011 | Chemické listyInstrumentace
Zaměření
Výrobce

Souhrn

Význam tématu


Studium srážkových procesů iontů s molekulami odhaluje základní mechanismy ionizace, přenosu náboje a fragmentace. Tyto poznatky jsou klíčové pro vývoj hmotnostní spektrometrie, interpretaci rozpadových křivek molekulárních iontů a ověření kvazirovnocenné (QET) teorie. Historie výzkumu Čermáka a Hermana otevírá cestu k preciznímu zkoumání interakcí iontů a neutrálních částic v různých oblastech chemie a fyziky.

Cíle a přehled studie


Práce začala v roce 1958 systematickým sledováním reakcí iontů v podmínkách zvýšeného tlaku vodní páry. Klíčové cíle:
  • Objevit a charakterizovat iont–molekula reakce vedoucí k tvorbě H3O+ a dalších produktů.
  • Určit vliv elektronické excitace iontů na exotermičnost reakcí.
  • Ověřit QET teorii porovnáním experimentálních dat s Rosenstockovými výpočty.

Použitá metodika a instrumentace


Pro sledování procesů přenosu náboje a rozpadových křivek byly využity:
  • Modifikovaný iontový zdroj hmotnostního spektrometru s regulovatelnou energií elektronů.
  • 127° deflekční analyzátor pro měření energie uvolněných elektronů (Lozierova trubice).
  • Aparatury EVA I a EVA II s křižujícími paprsky iontových a neutrálních reaktantů.
  • Vícekanálová tryska pro generování molekulárních paprsků a vakuové difuzní pumpy s kapacitou až 2000 l/s.

Hlavní výsledky a diskuse


Významná zjištění a diskuse:
  • Exotermické reakce elektronicky excitovaných iontů a tvorba H3O+ jako první přímý důkaz účinnosti excitační energie při překonání energetických bariér.
  • Identifikace netradičních procesů, například vznik iontů mimo iontovou komůrku následným přenosem náboje.
  • Možnost získat rozpadové křivky polyatomových iontů po přenosu náboje s charakteristickou vnitřní energií.
  • První kvantitativní porovnání experimentálních dat s Rosenstockovými QET výpočty pro propan, potvrzující klíčové předpoklady teorie.
  • Následný rozvoj elektronové spektroskopie Penningovy ionizace (PIES) a detailní studie elektronových spekter mnoha látek.
  • Rozvoj reakční dynamiky přes zkřížené paprsky a studií rozptylu iontů na površích pevných látek.

Přínosy a praktické využití metody


Metody přenosu náboje a rozbourání iontů přispěly k:
  • Detailní charakterizaci fragmentačních mechanismů a energetických bariér v polyatomových molekulách.
  • Vylepšení hmotnostně spektrometrických technik pro analýzu složitých směsí a měření pomalých iontů.
  • Otevření cesty k zobrazování reakční dynamiky v reálném čase prostřednictvím křižujících paprsků.

Budoucí trendy a možnosti využití


Trend budoucího rozvoje:
  • Integrace teorií trajektorií s experimentálními daty k predikci reakcí iontů s molekulami a povrchy.
  • Využití vysokorozlišených analyzátorů pro studium elektronových a iontových spekter v reálném čase.
  • Pokročilé aplikace v analytické chemii, environmentálních studiích a materiálových vědách.
  • Rozšíření metod do oblasti bioanalytiky a proteomiky pro sledování rozpadových cest biomolekul.

Závěr


Práce Zdeňka Hermana a Vladimíra Čermáka vytvořila pevný základ pro moderní studium iontových procesů v hmotnostní spektrometrii. Kombinace jednoduchých úprav iontového zdroje, deflekčních analyzátorů a křižujících paprsků umožnila ověřit teoretické modely a otevřít nové směry v reakcích iontů s molekulami a povrchy. Jejich přínos je stále inspirací pro současné i budoucí výzkumy v oblasti analytické chemie.

Reference


  1. Čermák V., Herman Z.: J. Chem. Phys. 87, 717 (1960).
  2. Čermák V., Herman Z.: Nucleonics 19, 106 (1961).
  3. Herman Z., Čermák V.: Nature 199, 588 (1963).
  4. Čermák V., Herman Z.: Collect. Czech. Chem. Commun. 30, 169 (1965).
  5. Čermák V., Herman Z.: Chem. Phys. Lett. 2, 359 (1968).
  6. Čermák V.: Collect. Czech. Chem. Commun. 33, 2739 (1968).
  7. Čermák V., Ozenne J. B.: Int. J. Mass Spectrom. Ion Phys. 7, 399 (1971).
  8. Čermák V.: J. Electron Spectrosc. Relat. Phenom. 3, 329 (1974).
  9. J. Electron. Spectrosc. Relat. Phenom. 23, 329 (1981).
  10. Herman Z. et al.: Rev. Sci. Instr. 40, 538 (1969).
  11. Herman Z. et al.: Discus. Faraday Soc. 44, 123 (1967).
  12. Hierl P. M. et al.: J. Chem. Phys. 48, 4319 (1968).
  13. Herman Z. et al.: J. Chem. Phys. 51, 452 (1969).
  14. Schneider F. et al.: Chem. Phys. Lett. 37, 323 (1976).
  15. Hierl P. M. et al.: J. Chem. Phys. 67, 2678 (1977).
  16. Herman Z. et al.: J. Chem. Phys. 93, 4916 (1990).
  17. Sadílek M., Herman Z.: J. Phys. Chem. 97, 2147 (1993).
  18. Friedrich B., Herman Z.: Chem. Phys. Lett. 107, 389 (1984).
  19. Herman Z.: Int. Rev. Phys. Chem. 15, 229 (1996).
  20. Žabka J. et al.: J. Phys. Chem. 99, 15595 (1995).
  21. Herman Z.: Int. J. Mass. Spectrom. 212, 413 (2001).
  22. Herman Z. et al.: Int. J. Mass Spectrom. 192, 191 (1999).
  23. Roithová J. et al.: J. Phys. Chem. A 107, 7347 (2003).
  24. Herman Z.: J. Am. Soc. Mass Spectrom. 14, 1360 (2003).

Obsah byl automaticky vytvořen z originálního PDF dokumentu pomocí AI a může obsahovat nepřesnosti.

PDF verze ke stažení a čtení
 

Podobná PDF

Toggle
Počátky a historie Československé hmotnostní spektrometrie
PoČÁTKY A Historie Československé hmotnostní spektrometrie PRAHA 2012 Foto na úvodní obálce: Novinový snímek vědců, kteří sestrojili první československý hmotnostní spektrometr. Jejich práce byla vyznamenaná Státní cenou. Zleva Dr. V. Hanuš, Dr. Č. Jech, Dr. J. Cabicar, Dr. V. Čermák.…
Klíčová slova
československé, československépočátky, počátkyspektrometrie, spektrometriehmotnostní, hmotnostníhistorie, historiepro, prokolegové, kolegovéfyzice, fyzicepřátelé, přáteléchemii, chemiijsem, jsemústavu, ústavujeho, jehobyl, bylčsav
POČÁTKY HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE U NÁS: HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE V ÚSTAVU FYZIKÁLNÍ CHEMIE AKADEMIE VĚD (ČÁST I)
Chem. Listy 104, 955990 (2010) Bulletin POČÁTKY HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE U NÁS: HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE V ÚSTAVU FYZIKÁLNÍ CHEMIE AKADEMIE VĚD (ČÁST I) Byl to magnetický přístroj Nierova typu s jednoduchou fokusací a 60° magnetickým polem o poloměru 152 mm (cit.1, obr.…
Klíčová slova
ústavu, ústavuještě, ještěbyl, bylbulletin, bulletindolejška, dolejškadolejškem, dolejškemzdeňkem, zdeňkemfyzikální, fyzikálníhanuš, hanuščsav, čsavjsme, jsmechemie, chemieústav, ústavpro, prospekter
PRINCIPY A POUŽITÍ URYCHLOVAČOVÉ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE
Referát www.chemicke-listy.cz PRINCIPY A POUŽITÍ URYCHLOVAČOVÉ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Mojmír Němec Katedra jaderné chemie, Fakulta jaderná a fyzikálně inženýrská, ČVUT v Praze, Břehová 7, 115 19 Praha 1 [email protected] Došlo 2.6.22, přijato 19.7.22. Urychlovačová hmotnostní spektrometrie (AMS) představuje ultracitlivou analytickou metodu…
Klíčová slova
ams, amsiontů, iontůsvazek, svazekurychlovače, urychlovačesvazku, svazkuizotopů, izotopůdatování, datováníjaderných, jadernýchionty, iontypro, propři, přizáporných, zápornýchnebo, nebojsou, jsouvelmi
KVANTITATIVNÍ ANALÝZA S VYUŽITÍM HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE
Chem. Listy 114, 179−186 (2020) Referát KVANTITATIVNÍ ANALÝZA S VYUŽITÍM HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE Michael Volný chemické kinetiky a potažmo tedy jeden z pilířů fyzikální chemie, ale také v plné míře poukázala na důležitost velmi přesné kvantitativní chemické analýzy v širším kontextu…
Klíčová slova
hmotnostní, hmotnostníspektrometrii, spektrometriimez, meznebo, neboreferát, referátanalytu, analytudetekce, detekcesignálu, signálukvantitativní, kvantitativníproudu, prouduspektrometrie, spektrometriekalibrační, kalibračnípro, procitlivost, citlivostvzorku
Další projekty
GCMS
LCMS
Sledujte nás
Další informace
WebinářeO násKontaktujte násPodmínky užití
LabRulez s.r.o. Všechna práva vyhrazena. Obsah dostupný pod licencí CC BY-SA 4.0 Uveďte původ-Zachovejte licenci.