Читать онлайн «Современные методы масс-спектрометрии: Лабораторный практикум»

Федеральное агентство по образованию Московский инженерно-физический институт (государственный университет) СОВРЕМЕННЫЕ МЕТОДЫ МАСС-СПЕКТРОМЕТРИИ Лабораторный практикум Рекомендовано УМО « Ядерные физика и технологии » в качестве учебного пособия для студентов высших учебных заведений Москва 2008 УДК 543. 51(075) ББК 22. 344я7 C56 Современные методы масс-спектрометрии: Лабораторный практикум / А. С. Фролов, Т. Г. Моисеева, А. А. Сысоев, А. А. Сысо- ев. — М. : МИФИ, 2008. — 96 с. Приведены описания пяти лабораторных работ по масс- спектрометрии, выполняемых студентами групп Ф7-10а и Ф7-10б в рамках курса «Физические основы масс-спектрометрии». Пособие подготовлено в рамках Инновационной образователь- ной программы МИФИ. Рецензент проф. МИФИ, д-р физ. -мат. наук А. А. Писарев ISBN 978-5-7262-1060-5 © Московский инженерно-физический институт (государственный университет), 2008 Редактор Т. В. Волвенкова Подписано в печать 20. 11. 2008. Формат 60х84 1/16 Печ. л. 6,0. Уч. -изд. л. 6,5. Тираж 120 экз. Изд. № 3/62. Заказ № 2-2407 Московский инженерно-физический институт (государственный университет). 115409, Москва, Каширское ш. , 31 Типография издательства «Тровант». г. Троицк Московской области  СОДЕРЖАНИЕ Введение ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 4 Лабораторная работа 1 Магнитный масс-спектрометр для изотопного анализа ... ... ... ... . 8 Лабораторная работа 2 Масс-спектрометр с ионизацией в индуктивно связанной плазме для изотопного и элементного анализа ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... 48 Лабораторная работа 3 Анализ состава жидкой смеси на квадрупольно-времяпролетном масс-спектрометре ... ... ... ... ... 62 Лабораторная работа 4 Анализ состава твердых образцов на времяпролетном масс-спектрометре с лазерным источником ионов ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... ... . . 74 3  ВВЕДЕНИЕ Масс-спектрометрия — физический метод анализа состава вещества, основанный на измерении интенсивности заряженных частиц с разными массами. История метода начинается с первых основополагающих опытов Томсона в 1912 году. Существенное отличие масс-спектрометрии от других аналитических физико-химических методов состоит в том, что оптические, рентгеновские и некоторые другие методы детектируют излучение или поглощение энергии молекулами или атомами, а масс-спектрометрический метод детектирует непосредственно заряженные атомы, молекулы или их фрагменты. Для измерения массы частиц (или вернее отношение массы к заряду) в данном методе используются различия в движении заряженных частиц материи с разными массами в магнитном или электрическом полях. Принцип масс-спектрометрического анализа основан на измерении интенсивностей ионных токов, величины которых пропорциональны концентрациям компонент в пробе.