Количество вещества по масс-спектрам

[Matroskin_123]

Можно ли по интенсивности масс-спектра определить количество вещества?

Нагреваем образец в печи с регистрацией изменения веса, через которую продувается аргон, выделившееся вещество (вода и углеводороды) вместе с аргоном попадают в квадрупольный масс-спектрометр. Как можно определить количество выделяющейся при этом воды используя масс-спектроскопию?

[Wergilius]

Можно ли по интенсивности масс-спектра определить количество вещества?

Нагреваем образец в печи с регистрацией изменения веса, через которую продувается аргон, выделившееся вещество (вода и углеводороды) вместе с аргоном попадают в квадрупольный масс-спектрометр. Как можно определить количество выделяющейся при этом воды используя масс-спектроскопию?

 

В динамических условиях провести градуировку масс-спектрометра достаточно проблематично.

Можно попробовать провести градуировку по одной точке - путем разложения вещества, содержащего точно известное количество воды (естественно, которое выделяет только воду). Для этого вещества измерить площадь десорбционного пика воды по ионному току (m/z=18). Вторая точка - (0,0). По этим двум точкам строим градуировочную прямую. В качестве вещества можно взять неразлагающийся кристаллогидрат неорганической соли (в этом случае потеря массы и есть масса выделившейся воды).

 

Навеску надо подбирать так, чтобы площадь пика воды была близка к площади пика воды в вашем образце.

Изменено 22 Июля, 2014 в 15:24 пользователем Wergilius

[Matroskin_123]

В динамических условиях провести градуировку масс-спектрометра достаточно проблематично.

Можно попробовать провести градуировку по одной точке - путем разложения вещества, содержащего точно известное количество воды (естественно, которое выделяет только воду). Для этого вещества измерить площадь десорбционного пика воды по ионному току (m/z=18). Вторая точка - (0,0). По этим двум точкам строим градуировочную прямую. В качестве вещества можно взять неразлагающийся кристаллогидрат неорганической соли (в этом случае потеря массы и есть масса выделившейся воды).

 

Навеску надо подбирать так, чтобы площадь пика воды была близка к площади пика воды в вашем образце.

 

Спасибо!

На сколько будет достоверным результат и вообще правильно ли так делать, если в промежуток времени, когда из образца ничего не выделяется за 100% взять интенсивность аргона (его ток в печи постоянен, но интенсивность по масс-спектрам скачет из-за выделяющихся газов из образца). Например, максимальная интенсивность аргона 5Е-8 = 100%, интенсивность воды в данный момент времени 1Е-8, то 5Е-8 вычесть 1Е-8, из полученного значения  пропорции находит процент воды в этот момент времени, который наверное должен быть равен потерянной массе. Но здесь непонятно какой аргон по m/z брать за основу: 20 (стабильная интенсивность), 40 (нестабильная интенсивность).

[Wergilius]

Спасибо!

На сколько будет достоверным результат и вообще правильно ли так делать, если в промежуток времени, когда из образца ничего не выделяется за 100% взять интенсивность аргона (его ток в печи постоянен, но интенсивность по масс-спектрам скачет из-за выделяющихся газов из образца). Например, максимальная интенсивность аргона 5Е-8 = 100%, интенсивность воды в данный момент времени 1Е-8, то 5Е-8 вычесть 1Е-8, из полученного значения  пропорции находит процент воды в этот момент времени, который наверное должен быть равен потерянной массе. Но здесь непонятно какой аргон по m/z брать за основу: 20 (стабильная интенсивность), 40 (нестабильная интенсивность).

 

Так как вы пишите делать нельзя.

 

Я написал выше, что градуировку надо строить в координатах "масса воды" - "площадь пика" (как в хроматографии), где "площадь пика"  подразумевается по ионному току, соответствующему молекулярному иону воды. Другие составляющие вас интересовать не должны.

 

Два газа с одинаковым парциальным давлением дадут разный ионный ток, поэтому надо строить градуировку - смотрите первое сообщение. Кроме того важна не интенсивность, а площадь пика.

Изменено 23 Июля, 2014 в 12:13 пользователем Wergilius

[Matroskin_123]

Так как вы пишите делать нельзя.

 

Я написал выше, что градуировку надо строить в координатах "масса воды" - "площадь пика" (как в хроматографии), где "площадь пика"  подразумевается по ионному току, соответствующему молекулярному иону воды. Другие составляющие вас интересовать не должны.

 

Два газа с одинаковым парциальным давлением дадут разный ионный ток, поэтому надо строить градуировку - смотрите первое сообщение. Кроме того важна не интенсивность, а площадь пика.

 

Спасибо за консультацию!

[Wergilius]

Спасибо за консультацию!

 

Отпишитесь потом, получилось ли задуманное, дума. многим будет интересно

[Matroskin_123]

Отпишитесь потом, получилось ли задуманное, дума. многим будет интересно

 

Прокалил образец до 850 градусов, вес стабилизировался. Затем насытил образец дистиллированной водой, нагрел со скоростью 10град/мин со снятием спектра. Посчитал площадь пика. Площадь должна соотвествовать потерянной массе., т.е. 14Е-8=15мг=100%.

Согласно этому рассчету, первоначальный образец до всех экспериментов содержал 23% воды, хотя больше 1-2% никто не встречал. В чем ошибка? Может в том, что содержание воды в первональном образце на порядки было меньшим.

[Wergilius]

Прокалил образец до 850 градусов, вес стабилизировался. Затем насытил образец дистиллированной водой, нагрел со скоростью 10град/мин со снятием спектра. Посчитал площадь пика. Площадь должна соотвествовать потерянной массе., т.е. 14Е-8=15мг=100%.

Согласно этому рассчету, первоначальный образец до всех экспериментов содержал 23% воды, хотя больше 1-2% никто не встречал. В чем ошибка? Может в том, что содержание воды в первональном образце на порядки было меньшим.

 

Не понятно, что значит запись "14Е-8=15мг=100%."

 

Если 14Е-8 это площадь в единицах "интенсивность_ионного_тока_m/z_18*К", а для вашего образца вы получили площадь S, при этом навеска была m мг.

 

Масса воды, которая выделилась из вашего образца может быть рассчитана по пропорции (но площади пиков воды в обоих случая должн быть близки, это важно):

14Е-8 - 15 мг

S        -  Х мг

 

А дальше, массовую долю ищем как w(H2O)=X/m

 

А площадь пика воды (для m/z=18) как считали? Одинаково ли проводили базовую линию (если проводили)?

Изменено 14 Августа, 2014 в 12:08 пользователем Wergilius

[Matroskin_123]

Не понятно, что значит запись "14Е-8=15мг=100%."

 

Если 14Е-8 это площадь в единицах "интенсивность_ионного_тока_m/z_18*К", а для вашего образца вы получили площадь S, при этом навеска была m мг.

 

Масса воды, которая выделилась из вашего образца может быть рассчитана по пропорции (но площади пиков воды в обоих случая должн быть близки, это важно):

14Е-8 - 15 мг

S        -  Х мг

 

А дальше, массовую долю ищем как w(H2O)=X/m

 

А площадь пика воды (для m/z=18) как считали? Одинаково ли проводили базовую линию (если проводили)?

14E-8 это площадь пика Н2О, 15мг это масса воды, которой был насыщен второй прокаленный образец. Умножал интенсивность на время в каждый момент времени, детектор настроен на определение до 120 m/z, в среднем промежуток между замерами интенсивности составлял 3 секунды, т.е. 3 секунды умножить на зафиксированную в этот промежуток времени интенсивность. Полученную площадь пика использовал в пропорции 14Е-8 - 100%, 12Е-9(точного значения нет под рукой, площадь пика в первом эксперименте) - х%.

Дальше, х=(12Е-9 * 100)/14Е-8=18(данных под рукой нет, для примера)

15мг - 100%

Хмг - 18%

Отсюда, Х=(18*15)/100=2,7 (для примера) мг, это значение от потери массы первого образца составляет 23%.

Какую базовую линию имеете в виду?

[Wergilius]

14E-8 это площадь пика Н2О, 15мг это масса воды, которой был насыщен второй прокаленный образец. Умножал интенсивность на время в каждый момент времени, детектор настроен на определение до 120 m/z, в среднем промежуток между замерами интенсивности составлял 3 секунды, т.е. 3 секунды умножить на зафиксированную в этот промежуток времени интенсивность.

 

Умножали, а потом суммировали элементарные площади?

Про m/z=18 я имел в виду, что нужно брать площадь пика, соотвествующего ионному току молекулярного иона воды.

 

14E-8 это площадь пика Н2О, 15мг это масса воды, которой был насыщен второй прокаленный образец. Умножал интенсивность на время в каждый момент времени, детектор настроен на определение до 120 m/z, в среднем промежуток между замерами интенсивности составлял 3 секунды, т.е. 3 секунды умножить на зафиксированную в этот промежуток времени интенсивность. Полученную площадь пика использовал в пропорции 14Е-8 - 100%, 12Е-9(точного значения нет под рукой, площадь пика в первом эксперименте) - х%.

Дальше, х=(12Е-9 * 100)/14Е-8=18(данных под рукой нет, для примера)

15мг - 100%

Хмг - 18%

Отсюда, Х=(18*15)/100=2,7 (для примера) мг, это значение от потери массы первого образца составляет 23%.

Какую базовую линию имеете в виду?

Что значит 100% и откуда такое значение?

Если масса воды, соответствующая площади пика 15 мг, ну и считайте как 15 мг.

 

14Е-8 - 15 мг

12Е-9 - Х мг

 

Х=1,29 мг

 

Массовая доля воды в образце w(H2O)=1,29*100%/масса_образца

 

Какую базовую линию имеете в виду?

 

Линию, от которой отсчитывают площадь пика

http://www.linseis.com/uploads/pics/Differential_Scanning_Calorimetry_Food_measurement_11.jpg

 

Приведите если не сложно картинки ваших пиков воды (для обоих экспериментов, сразу все станет понятно)

Изменено 14 Августа, 2014 в 14:54 пользователем Wergilius