N151 MS IonenquellenDetektoren B BA

Instrumentelle Analytik Massenspektrometrie MS Seite
4.2.2.2 Weiche (sanfte) Ionisation
Mit weichen Ionisierungsmethoden wird weniger Energie auf die Moleküle übertragen.
⇒ Moleküle fragmentieren nicht so schnell und der Molpeak kann registriert werden.
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1) Chemische Ionisation (CI)
Methode der Wahl bei flüchtigen Substanzen, die keinen Molpeak zeigen (m bis 1000 amu).
Prinzip: In die Ionisierungskammer wird zusätzlich ein “Reaktandgas“ (meist Methan, Isobutan oder
Ammoniak) im Überschuss eingeleitet. Die Elektronen stoßen dann hauptsächlich mit dem Reaktandgas
zusammen. Diese aktivierten Reaktandgasionen können dann mit den eigentlichen Probemolekülen
reagieren (Protonierung des Analyten bei Stoßwechselwirkung).
Die dampfförmige Probe strömt
senkrecht zur Bildebene in die
Ionenquelle
Reaktionen in der Ionenquelle
Primär: CH 4 + e- → CH +• 4 + 2e - Ionisation des Reaktandgases
CH 4 + e - → CH + 3 + H • + 2e - (z.B. Methan)
CH 4 + e - → CH +• 2 + H 2 + 2e -
CH +• 4 + CH 4 → CH + •
5 + CH 3 Sekundärionen durch H-Transfer
CH + 3 + CH 4 → C 2 H + 5 + H 2
CH +•
2 + 2CH 4 → C 3 H + 5 + 2H 2 + H •
Unter einem Druck von 1 hPa des Reaktandgases werden also hauptsächlich folgende Ionen gebildet:
CH + +
5 , C 2 H 5 , C 3 H + 5 (Massenzahlen 17, 29 und 41), die dann mit den Analytmolekülen reagieren und
auch im Spektrum als Peaks erscheinen.
Sekundär: Protonentransfer:
CH + 5 + M → CH 4 + [M+H] + stabiles Quasimolekül: M → M + 1
C 2 H + 5 + M → C 2 H 4 + [M+H] + Masse: M → M + 1
Alkyladdition :
C 2 H + 5
+
+ M → (M)⋅C 2 H 5
C 3 H + 5
+
+ M → (M)⋅C 3 H 5
Masse: M → M + 29
Masse: M → M + 41
Hydridabspaltung :
CH 5 + + M → CH 4 + H 2 + [M-H] + Masse: M → M - 1
C 2 H 5 + + M → C 2 H 5 + [M-H] + Masse: M → M - 1