Роздільна здатність (мас-спектрометрія)

Роздільна здатність (або роздільність) — у мас-спектрометрії — здатність розділити йони з невеликою різницею відношень маса/заряд. Для окремого піка, що походить від однозаряджених йонів з масою m в масспектрі, розділення можна виразити як m /Δm, де Δm — ширина піка на висоті, яка є певною часткою загальної висоти піка (рекомендованими є три її значення 50 %, 5 % та 0.5 % від загальної висоти).

Відповідно до визначення ІЮПАК^[1]^[2]:

R={\frac {m}{\Delta m}}

Розрахунок на прикладі магнітно-секторного приладу ред.

Для магнітно-секторного аналізатора роздільна здатність визначається напруженістю магнітного поля $B$ та значенням прискорювальної напруги іона $V$ . Для кінетичної енергії іона в прискорювальному полі маємо формулу:

zeV={\frac {mv^{2}}{2}}

де:

z

— заряд іона в одиницях заряду електрона

e

,

V

— прискорювальна напруга (зазвичай від 2 до 8 кВ),

m

— маса іона,

v

— швидкість іона.

Потрапляючи в магнітне поле напруженістю $B$ перпендикулярно до магнітних силових ліній, цей іон рухатиметься по колу радіуса R, причому сила Лоренца надаватиме доцентрового прискорення:

Bzev={\frac {mv^{2}}{R}}

Магнітно-секторні прилади можуть вимірювати значення $m/z$ до 10000, мають найвищу точність вимірювання мас (< 5 м д.), а також найкращий динамічний діапазон — $10^{7}$ .

Мас-спектрометрія високої роздільності ред.

На малюнку наведено приклад збільшення роздільної здатності мас-спектрометра, необхідної для розділення близьких за масою молекул азоту ( $28,006148$ Да), монооксиду вуглецю ( $27,994915$ Да) та етилену ( $28,03300$ Да).

Для розділення піків іонів $CO$ і $C_{2}H_{4}$ з масами $27,994915$ і $28,03300$ Да необхідна роздільність не менше $R=28/(28,03300-27,994915)=770$ , тоді як для розділення $CO$ і $N_{2}$ з масою $28,006148$ Да — вже більше $2500$ .

Примітки ред.

↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Редагована онлайн версія: (2006–) "resolution in mass spectroscopy". DOI:10.1351/goldbook.R05318 (англ.)
↑ IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Редагована онлайн версія: (2006–) "resolving power in mass spectrometry". DOI:10.1351/goldbook.R05321 (англ.)

Література ред.

Глосарій термінів з хімії // Й. Опейда, О. Швайка. Ін-т фізико-органічної хімії та вуглехімії ім. Л. М. Литвиненка НАН України, Донецький національний університет. — Донецьк : Вебер, 2008. — 758 с. — ISBN 978-966-335-206-0
А. Т. Лебедев «Масс-спектрометрия в органической химии» М.: БИНОМ. Лаборатория знаний, 2003, 493с. ISBN 5-94774-052-4. (рос.)

Це незавершена стаття з хімії.
Ви можете допомогти проєкту, виправивши або дописавши її.

[R05318-1] IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Редагована онлайн версія: (2006–) "resolution in mass spectroscopy". DOI:10.1351/goldbook.R05318 (англ.)

[2] IUPAC, Compendium of Chemical Terminology, 2nd ed. (the "Gold Book") (1997). Редагована онлайн версія: (2006–) "resolving power in mass spectrometry". DOI:10.1351/goldbook.R05321 (англ.)

[1]

[2]