Language
Country/Area
No result found
عالم التأين المحيط الرائع: كيف يتم إنشاء الأيونات دون تحضير عينة؟
في التقدم العلمي في السنوات الأخيرة، حظيت تكنولوجيا التأين البيئي بالاهتمام تدريجيًا، وهي تقنية تأين خارج مطياف الكتلة ولا تتطلب تحضير العينة أو فصلها. وتعتمد هذه التقنية على مجموعة متنوعة من الأساليب، بما في ذلك الاستخلاص من قطرات الرش المشحونة، والامتزاز الحراري، واستخدام الامتزاز بالليزر، مما يوفر إمكانيات جديدة للبحث العلمي.
تأين استخلاص المواد الصلبة والسائلة
تأين استخلاص المواد الصلبة والسائلة عبارة عن تقنية تستخدم رذاذًا مشحونًا لإنشاء طبقة سائلة على سطح العينة. خلال هذه العملية، يتم استخراج الجزيئات الموجودة على سطح العينة في المذيب، وبعد ذلك، عندما تصطدم القطرات الأولية بالسطح، يتم إنتاج هذه القطرات هي المصادر الأيونية لمطياف الكتلة.
تظهر البيانات أن التأين بالرش الكهربائي بالامتزاز (DESI) هو أحد أقدم تقنيات التأين البيئي القادرة على تحليل العينات الصلبة في الوقت الفعلي.
هناك طريقة أخرى لاستخلاص المواد الصلبة والسائلة وهي التأين الضوئي بالضغط الجوي (DAPPI)، والذي يستخدم مزيجًا من حقن بخار المذيب الساخن والضوء فوق البنفسجي لتحليل العينات المترسبة على السطح مباشرة.
التكنولوجيا المعتمدة على البلازما
تعمل تقنية التأين المحيطي القائمة على البلازما على إنشاء الأيونات من خلال التفريغ الكهربائي المتولد في الغازات المتدفقة. تتطلب هذه العملية عادةً استخدام الحرارة للمساعدة في امتصاص المواد المتطايرة من العينة.
على سبيل المثال، يمكن لمجموعات الماء البروتونية أن تؤين جزيئات العينة من خلال نقل البروتون، وهو أمر بالغ الأهمية للعديد من التطبيقات.
واحدة من تقنيات البلازما الأكثر استخدامًا اليوم هي تقنية التحليل المباشر الفوري (DART)، والتي تم تسويقها تجاريًا ويمكنها تحليل العينات في بيئة روتينية.
التأين بمساعدة الليزر
تتكون عملية التأين المحيطي بمساعدة الليزر من خطوتين: أولاً، يتم استخدام الليزر النبضي لامتصاص المواد من العينة أو استئصالها، ثم تتفاعل هذه المواد مع الرذاذ الكهربائي أو البلازما لتكوين الأيونات. يتزايد استخدام الليزر كمصادر للتأين، خاصة في تحليل المعادن ودراسة مجموعة متنوعة من المواد الأخرى.
طريقة غير الليزر في خطوتين
في الطريقة غير الليزرية المكونة من خطوتين، تكون خطوات إزالة العينة والتأين منفصلة. على سبيل المثال، يسمح التأين بالرذاذ الكهربائي (PESI) بالتحقيق بأخذ العينات المباشرة مع تحمل عالي للملح والحد الأدنى من استهلاك العينة، مما يجعل هذه التقنية ذات أهمية كبيرة في الكيمياء التحليلية.
تقنية التأين بالطور الغازي
مع استمرار تحسن الحساسية، يمكن اكتشاف التحاليل في الطور الغازي (مثل الروائح والمركبات العضوية المتطايرة) حتى لو كان ضغط البخار منخفضًا. في التأين بالرذاذ الكهربائي الثانوي (SESI)، يمكن للقطرات الصغيرة الناتجة عن الرذاذ الكهربائي النانوي في بيئة حرارية أن تتبخر بسرعة وتترسب الأيونات المطلوبة.
تتيح هذه الطريقة تحليل تراكيز المواد المنخفضة التطاير، خاصة المواد ذات الأوزان الجزيئية التي تصل إلى 700 دا.
التصنيف الفني للتأين البيئي
تنقسم تقنيات التأين المحيط عادةً إلى فئات متعددة بناءً على أوضاع التشغيل الخاصة بها، بما في ذلك استخلاص المواد الصلبة والسائلة، وتقنية شبح البلازما، والطرق المكونة من خطوتين، وتقنية الليزر، ولكل طريقة من هذه الطرق مزاياها الخاصة ويمكن استخدامها على نطاق واسع في الاحتياجات التحليلية المختلفة.
مصادر التأين المحيطة المتوفرة تجاريًا
مع التقدم التكنولوجي، أصبحت العديد من مصادر التأين التجارية المحيطة متاحة الآن للعلماء، مما يجعل هذه التكنولوجيا في متناول الجميع ويمكن التحكم في تكلفتها.
تعمل تكنولوجيا التأين البيئي على إعادة تشكيل وجه الكيمياء التحليلية وتعزيز التطور السريع في مختلف المجالات. وفي مواجهة هذه الفرص الجديدة، لا يسعنا إلا أن نفكر: كيف ستغير التقنيات المستقبلية فهمنا للكيمياء التحليلية؟
