Language
Country/Area
No result found
استكشاف أسرار CID المنخفضة والعالية الطاقة: كيف تؤثر هاتان التقنيتان على نتائج قياس الطيف الكتلي؟
في مجال قياس الطيف الكتلي، أثبتت تقنية التفكك الناتج عن الاصطدام (CID) عدم قابليتها للاستبدال في تحليل التركيب الجزيئي. تعتمد تقنية CID على اصطدام أيونات مختارة مع جزيئات الغاز المحايدة في الطور الغازي، مما يؤدي إلى تجزئة هذه الجزيئات مدفوعة بالطاقة لتوليد أيونات شظية بأحجام مختلفة، والتي يمكن بعد ذلك تحليلها بشكل أكبر.
سيؤثر اختيار CID منخفض الطاقة وCID عالي الطاقة بشكل مباشر على دقة وحساسية نتائج التحليل.
CID منخفض الطاقة وCID عالي الطاقة
تعمل أجهزة CID منخفضة الطاقة عادةً في نطاق طاقة أقل من حوالي 1 كيلو إلكترون فولت (1 كيلو فولت). هذه التقنية فعالة للغاية في تفتيت الأيونات السليفة المختارة، ولكن نوع التجزئة الملاحظ يعتمد بقوة على طاقة حركة الأيون. ومع زيادة الطاقة، تزداد الطاقة الداخلية للأيون، كما يزيد احتمال كسر الرابطة المباشرة، مما يؤدي إلى توليد شظايا ذات هياكل مختلفة.
نسبيًا، يعمل CID عالي الطاقة (HECID) عادةً في نطاق طاقة أعلى، عادةً ما بين 1 كيلو إلكترون فولت و20 كيلو إلكترون فولت. يمكن أن يؤدي إعداد الطاقة هذا إلى توليد شظايا خاصة معينة لا يمكن تشكيلها في CID منخفض الطاقة، بما في ذلك التجزئة البعيدة الشحنة التي لوحظت في الجزيئات ذات السلاسل الجانبية الهيدروكربونية.
لا يكشف CID عالي الطاقة عن تعقيد الجزيئات فحسب، بل يوفر أيضًا قدرات توضيح هيكلية غير مسبوقة.
مطياف الكتلة الثلاثي الرباعي
مطياف الكتلة الثلاثي الرباعي هو أداة شائعة لقياس الطيف الكتلي تحتوي على ثلاثة رباعيات. يعمل الرباعي الأول، المسمى "Q1"، مثل مرشح الكتلة، حيث ينقل بشكل انتقائي أيونات معينة ويسرعها نحو الرباعي الثاني "Q2". يكون ضغط الغاز في Q2 أعلى، حيث تصطدم الأيونات المختارة بالغاز المحايد وتتفكك من خلال تقنية CID. يتم بعد ذلك تسريع أيونات الشظايا الناتجة إلى الربع الثالث Q3، حيث يتم إجراء مسح النطاق الشامل لتحليل النتائج.
يمكن للعديد من التجارب التي تستخدم CID على رباعي ثلاثي أن تحدد بشكل أكبر أصل أجزاء محددة، بدلاً من مجرد الأجزاء المنتجة.
قياس طيف الكتلة بالرنين السيكلوتروني الأيوني بتحويل فورييه
في قياس الطيف الكتلي لرنين السيكلوترون الأيوني بتحويل فورييه، يمكن إثارة الأيونات بواسطة مجال كهربائي نابض، نظرًا لاختلاف طاقة الإثارة، تتغير أيضًا الطاقة الحركية للأيونات. ومع ذلك، نظرًا لأن الأيونات المثارة تحتاج إلى وقت طويل لتتصادم مع الجزيئات المحايدة عند ضغوط منخفضة، فغالبًا ما يستخدم صمام النبض لإدخال غاز الاصطدام لفترة وجيزة. في هذه العملية، تعمل أيضًا تقنيات تجريبية محددة، مثل تقنية التفكك الناجم عن الاصطدام الإشعاعي غير الرنان (SORI-CID)، على تمكين قياس الطيف الكتلي من الحصول على بيانات أكثر دقة.
تفكك تصادمي عالي الطاقة
التفكك التصادمي عالي الطاقة (HCD) هو تقنية CID تستخدم حصريًا في مطياف الكتلة المداري، حيث يحدث التجزئة خارج التجويف. يتسم HCD بالكفاءة في التشغيل وتحليل البيانات ولا يتأثر بانقطاع الكتلة المنخفض لإثارة الرنين، مما يجعله مناسبًا للتحليلات الكمية التي تعتمد على أيونات المراسل.
على الرغم من أن تقنية HCD تسمى تأثير الطاقة العالية، إلا أن طاقة الاصطدام الفعلية عادة ما تكون أقل من 100 إلكترون فولت.
آلية التجزئة
أثناء عملية CID، هناك آليتان رئيسيتان للانقسام: المتجانسة وغير المتجانسة. يؤدي التحلل المتجانس إلى احتفاظ كل جزء بأحد إلكترونات الترابط الأصلية، بينما يؤدي التحلل المتغاير إلى بقاء إلكترونات الترابط على منتج واحد فقط. بالإضافة إلى ذلك، فإن التجزئة عن بعد للشحنة هي شكل أكثر تخصصًا من التجزئة، حيث لا تكون الرابطة المكسورة بالقرب من الموقع المشحون، مما يمنحها أهمية إضافية في تحليل قياس الطيف الكتلي.
من خلال آليات التجزئة الفريدة هذه، يمكن للعلماء الحصول على معلومات هيكلية غنية تسهل إجراء تحليل جزيئي أعمق.
اليوم، بمساعدة تقنية CID منخفضة الطاقة وعالية الطاقة، يفتح قياس الطيف الكتلي فصلًا جديدًا للبحث العلمي. في المستقبل، ما هي الهياكل الجزيئية والتفاعلات الكيميائية الأخرى غير المكشوفة التي سيتم اكتشافها وفهمها من خلال هذه التقنيات؟
