Ionizace je fotografie.
Nejstarší a nejrozšířenější v moderní hmotnostní spektrometrii metoda ionizace molekul organických sloučenin – jedná se o tzv. elektronický šok (EI — Electron Impact). Aby bylo možné ionizovat organickou látku, musí být nejprve nějakým způsobem převedena z kondenzované fáze (kapalina, pevná látka) do plynné fáze, například zahřátím (to by se nemělo dělat u plynů). Poté musí být zavedeny do tzv. iontového zdroje, kde jsou bombardovány paprskem elektronů, který lze získat zahřátím například kovového pásku (katody). Látku v kondenzované fázi můžete umístit do iontového zdroje a tam ji odpařit. Elektrony — lehké záporně nabité částice ve srovnání s molekulami — se srážejí s molekulami, vytrhávají elektrony z elektronových obalů a mění molekuly na ionty. V tomto případě se molekuly často rozpadají na nabité fragmenty podle mechanismu specifického pro každou sloučeninu. Právě tento proces nakonec vytváří hmotnostní spektrum — soubor iontů seřazených podle hmotnosti — které nese informaci o struktuře molekuly a je často tak charakteristické pro konkrétní organickou sloučeninu, že se mu říká „otisk prstu“, stejně individuální jako vzor na lidských prstech. To vše se musí dít ve vakuu, jinak elektrony příliš rychle nabijí molekuly, které tvoří složky vzduchu, a ionty vzniklé ze sloučeniny, která nás zajímá, se příliš rychle vrátí do neutrálních molekul.
Dalším způsobem ionizace je ionizace v iontově-molekulárních reakcíchvolala chemická ionizace (CI — Chemická ionizace). Při této metodě je iontový zdroj naplněn plynem za zvýšeného tlaku (obvykle metanem nebo isobutanem, velmi zřídka amoniakem a dalšími plyny), který je ionizován stejným elektronovým nárazem, a v důsledku velké populace molekul ve zdroji začnou probíhat iontově-molekulární reakce, které vedou k tvorbě reakčních iontů, které následně interagují s molekulami látky, což vede k jejich ionizaci. V tomto případě dochází k protonaci, tj. k tvorbě kladně nabitých iontů. Sloučeniny zavedené do iontového zdroje mohou také reagovat s „pomalými“ („tepelnými“) elektrony, které se snadno tvoří a putují v plazmatu zdroje pracujícího v režimu chemické ionizace. Při této interakci dochází k disociativnímu rezonančnímu záchytu elektronů, což vede k tvorbě iontu s „extra“ elektronem, tj. záporně nabitým.
Tento typ ionizace v plynné fázi je „měkký“, tj. výsledné ionty se nerozpadají na malé fragmenty, ale spíše zůstávají velkými kusy, buď o něco menšími než původní molekula, nebo ještě většími v důsledku přidání dalších iontů. Tato metoda poskytuje méně informací o uspořádání struktury molekuly, ale usnadňuje stanovení její molekulové hmotnosti. To platí zejména pro kladně nabité ionty.
Velký výhoda chemické ionizace s tvorbou negativních iontů dochází k významnému zlepšení citlivosti a selektivity u vybraných sloučenin (sloučeniny s vysokou elektronovou afinitou, jako jsou ty, které obsahují atomy halogenů). Detekční limit těchto sloučenin lze snížit až o tři řády.
Pro řadu aplikací může být velmi výhodná metoda PPNICI (Pulsed Positive Negative Ion Interchange Chemical Ionization), implementovaná na přístroji FINNIGAN GC/MS. U této metody jeden snímek vzorku produkuje dva chromatogramy (a tedy dvě sady hmotnostních spekter): jednu pro kladně nabité ionty, druhou pro záporně nabité ionty. Tandemová hmotnostní spektrometrie (nebo vícestupňová, nebo vícerozměrná) je užitečná pro využití informačně významných iontů vzniklých během chemické ionizace a jejich další fragmentaci, která umožňuje odhalit struktury molekulárních fragmentů.
Mnoho organických látek nelze odpařit bez rozkladu, tj. převést do plynné fáze. To znamená, že je nelze ionizovat elektronovým nárazem. Mezi takové látky však patří téměř vše, co tvoří živou tkáň (proteiny, DNA atd.), fyziologicky aktivní látky, polymery, tj. vše, co je dnes obzvláště zajímavé. Hmotnostní spektrometrie se nezastavila a v posledních letech byly vyvinuty speciální metody pro ionizaci těchto organických sloučenin. Dnes, hlavně metody ionizace za atmosférického tlaku – elektrosprejová ionizace (ESI) nebo — chemická ionizace za atmosférického tlaku — APCI (a jeho podtyp s dodatečnou fotoionizací — APPI), jakož i laserová desorpční ionizace s pomocí matice.
V prvním případě je kapalina (sloučeniny, které nás zajímají, s rozpouštědlem) vystřikována pod tlakem spolu s koaxiálně přiváděným ohřátým plynem (dusíkem) z úzké kapiláry (ve skutečnosti jehly, která je pod zvýšeným potenciálem – 5 – 10 kV) obrovskou rychlostí a přímo v tomto proudu jemně rozptýlené mlhy se elektrony odtrhávají od obalů molekul a mění je na ionty. Většina rozpouštědla během pohybu tohoto proudu přechází do plynné fáze a nedostává se do otvoru vstupního kužele iontového zdroje API.
V režimu chemické ionizace za atmosférického tlaku se potenciál nepřivádí na jehlu, kterou kapalina vstupuje, ale na elektrodu v oblasti rozprašování, což vede ke vzniku koronového výboje. V tomto případě je fragmentace výrazně menší než v předchozím případě – elektrospreji (ESI).
V metodě MALDI laserový paprsek vyvrhuje ionty z povrchu terče potaženého speciálně vybranou matricí.
Pro ionizaci anorganických materiálů (kovy, slitiny, horniny atd.) vyžadují použití jiných metod. Vazebné energie atomů v pevné látce jsou mnohem větší a k přerušení těchto vazeb a získání iontů je nutné použít mnohem přísnější metody. Bylo vyzkoušeno mnoho ionizačních metod a dnes se v praxi analytické hmotnostní spektrometrie používá jen několik z nich.
První metoda, nejběžnější, ionizace v indukčně vázané plazmatuIndukčně vázaná plazma (ICP) se vytváří uvnitř hořáku, obvykle hořícího argonem. Argon je obecně inertní, nehořlavý plyn, takže k jeho hoření se do něj pumpuje energie umístěním hořáku do indukční cívky. Když atomy a molekuly vstoupí do plazmatu argonového hořáku, okamžitě se přemění na ionty. Aby se atomy a molekuly sledovaného materiálu dostaly do plazmatu, obvykle se rozpustí ve vodě a rozpráší se do plazmatu jako jemná mlha. Další metodou je přeměna látky na plyn. To se například provádí silným laserovým paprskem, který „vybuchne“ kráter v kusu materiálu umístěném pod ním a přemění jeho malou část do plynného stavu (laserová ablace).
Jiná cesta – tepelná ionizace nebo povrchová ionizaceAnalyzovaná látka se nanese na drát vyrobený ze žáruvzdorného kovu, kterým prochází proud, který jej zahřeje na vysokou teplotu. V důsledku vysoké teploty se nanesená látka odpařuje a ionizuje. Tato metoda se běžně používá v izotopové hmotnostní spektrometrii.
Je třeba poznamenat, že od zdroje iontů k detektoru je hmotnostní spektrometr vakuovým zařízením. Poměrně hluboké vakuum zajišťuje nerušený pohyb iontů uvnitř hmotnostního spektrometru a v jeho nepřítomnosti se ionty jednoduše rozptýlí a rekombinují (zpět se mění na nenabité částice).
Líbil se vám článek? Přidejte si ji do záložek (CTRL+D) a nezapomeňte ji sdílet se svými přáteli:
Ionizace je proces tvorby iontů z neutrálních atomů nebo molekul, ke kterému dochází absorpcí tepla. Kladné ionty vznikají v důsledku oddělení elektronu (nebo elektronů) od atomů a molekul. Ve zvláštních případech mohou neutrální atomy a molekuly připojit elektrony a vytvořit záporné ionty.
Jaký je význam ionizace?
Ionizace je proces odtržení elektronu od molekuly, atomu plynu. Takto vznikají molekuly s kladným a záporným nábojem (aerony), vzduch se plní ionty kyslíku a dusíku. V místnosti bez ionizátoru k tomuto procesu nedochází a koncentrace iontů je v průměru 15krát nižší než obvykle.
Co poskytuje ionizace vlasů?
Ionizovaný vzduch dokáže neutralizovat účinky kladně nabitých částic a působí jako antistatické činidlo. V důsledku toho jsou prameny hladké a lesklé, protože neakumulují elektrický náboj – to dává ionizace ve vysoušeči vlasů.
Jak ionizace ovlivňuje člověka?
Hlavní nevýhodou ionizace je, že se vzduchem vycházejícím ze zařízení rychle šíří různé patogenní bakterie a mikroorganismy, což zvyšuje riziko nakažení virovými onemocněními. Ozón uvolněný ve vysokých koncentracích ničí zdravé buňky v těle.
Co znamená zvlhčovač vzduchu s ionizací?
Proces ionizace zahrnuje nasycení vzduchu negativními a kladnými ionty. Zařízení s ionizační funkcí tedy během svého provozu neustále přidává ionty do vzdušného prostoru. Čím více iontů, tím větší je jejich koncentrace a tím vyšší je stupeň ionizace vzduchu.
Videogalerie
Co je ionizace vzduchu?
před 1 rokem. Zobrazení: 14451
Youtube — @Energetická společnost
Ionizační energie (Video 8) | Periodická tabulka | Chemie
před 6 lety. Zobrazení: 22056
ionizace. Negativní ionty pro zlepšení zdraví.
před 12 lety. Zobrazení: 5562
Youtube — @ŠŤASTNÝ SEN
Ionizátor do bytu ◆ prospěch, poškození nebo podvod
před 7 lety. Zobrazení: 32960
Youtube — @Medicína a kosmetika z Číny
RKN: zahraniční vlastník zdroje porušuje zákony Ruské federace
Fotografie z prezentací o ionizaci plynů
Ilustrace prezentace ionizace plynu
Co je ionizace a jak k ní dochází? Jednoduše řečeno.
Ionizace se vyskytuje v mnoha jevech, které nás obklopují. Jakákoli látka se skládá z molekul, které zase.
Zobrazení: 58206
Youtube — @ElectronicsClub
RKN: zahraniční vlastník zdroje porušuje zákony Ruské federace
Obrázky z prezentace o ionizaci plynů
Jsem Anastasia Voitenko, profesionální interiérová designérka se zkušenostmi. Na mých webových stránkách najdete: Recenze současných interiérových stylů, Rady ohledně plánování a územního plánování, Doporučení ohledně výběru materiálů a nábytku, Autorské projekty s komentáři. Zde design chápeme jako umění vytváření funkčního a estetického prostředí. Zvu vás, abyste se ponořili do světa interiérového designu a proměnili své nápady ve skutečnost. Společně vytvoříme prostor, který dokonale odráží vaši individualitu.