Language
Country/Area
No result found
Прелесть плазменной технологии: как создавать ионы с помощью электрического разряда?
В современных научных исследованиях технология ионизации постепенно демонстрирует свою уникальную ценность в масс-спектрометрическом анализе. В частности, плазменная технология позволяет не только быстро анализировать образцы, но и напрямую генерировать ионы без необходимости предварительной обработки образцов. Прелесть этой технологии заключается в ее эффективности и удобстве. Давайте подробно рассмотрим принципы работы и применения этой технологии.
Основа технологии добычи
Важным направлением ионизации окружающей среды является экстракция твердого тела жидкостью, при которой заряженный спрей сначала вводится на поверхность образца для образования жидкой пленки. Это приводит к тому, что молекулы на поверхности образца попадают в растворитель, и когда первичные капли ударяются о поверхность, образуются вторичные капли. Эти вторичные капли являются источником ионов для масс-спектрометрического анализа.
«Десорбционная электрораспылительная ионизация (DESI) — классический источник ионизации окружающей среды, который использует источник электрораспыления для создания заряженных капель, которые напрямую взаимодействуют с твердыми образцами».
Помимо DESI, существует десорбционная фотоионизация при атмосферном давлении (DAPPI), которая использует комбинацию горячих паров растворителя и ультрафиолетового света для прямого анализа образцов частиц на поверхности. Этот процесс не только повышает точность анализа, но и расширяет диапазон образцов, которые можно анализировать.
Применение базовой плазменной технологии
Плазма основана на принципе электрического разряда, который может производить реактивные ионы в текущем газе и химически ионизировать летучие вещества в образце. В некоторых методах используется лейнеровское или тепловое возбуждение в гелиевом разряде для обеспечения ионизации в газовой фазе, и эти ионы могут реагировать с аналитом, образуя ионы, необходимые для масс-спектрометрии.
«Внутренний процесс протонирования окружающими кластерами воды в гелиевом разряде является важным путем ионизации плазмы».
Этот метод не ограничивается обнаружением положительных ионов. Для некоторых образцов также может использоваться режим отрицательных ионов. Это особенно эффективно при обнаружении молекул с более высокой кислотностью газовой фазы, таких как карбоновые кислоты.
Преимущества лазерной ионизации
Ионизация окружающей среды с помощью лазера включает в себя сначала десорбцию или испарение образца с помощью импульсного лазера, а затем взаимодействие этого материала с распылением или плазмой для создания ионов. Такой подход повышает гибкость анализа образцов и расширяет типы соединений, которые можно анализировать.
«Лазерная десорбция с электрораспылительной ионизацией (ELDI) сочетает в себе преимущества УФ- и ИК-лазеров для эффективной десорбции материалов в облако электрораспыления с целью генерации высокозаряженных ионов».
Этот метод был впервые объединен с масс-спектрометрией в анализе металлов, и области его применения постоянно расширялись в ходе последующих исследований.
Появляющиеся двухэтапные нелазерные методы
В методе двухэтапной ионизации без использования лазера удаление материала и ионизация являются отдельными этапами. Например, новую возможность представляет собой зондовая электрораспылительная ионизация (PESI) в сочетании с острой твердой иглой, которая может улучшить устойчивость к высоким концентрациям соли и значительно сократить расход образца.
Ионизация газовой фазы и химические реакции
Аналиты, образующиеся из газовой фазы, будь то дыхание, запахи или летучие органические соединения (ЛОС), теперь можно эффективно обнаруживать с повышенной чувствительностью. Этот процесс обычно осуществляется посредством газофазных химических реакций, в которых заряжающие агенты сталкиваются с молекулами аналита для передачи их заряда.
«Вторичная распылительная ионизация (SESI) использует наноэлектроспрей, работающий при сверхвысоких температурах, для получения мелких капель, которые быстро испаряются, что делает ее эффективной для анализа летучих веществ».
Этот метод демонстрирует свои уникальные преимущества при анализе отслеживаемых смешанных газов и других малолетучих веществ.
Комплексное техническое сравнение
С развитием технологий технология ионизации окружающей среды была классифицирована на различные технологии, такие как «экстракция», «плазма», «двойной шаг», «лазер», «акустика» и т. д. Каждый метод имеет свои особенности. и сценарии применения.
Сегодня сочетание плазмы и других технологий ионизации обеспечивает более комплексное решение для научных исследований и промышленных приложений. Использование этих технологий в анализе различных образцов сделает будущие исследования более точными и эффективными. Когда мы думаем о применении и потенциале этих технологий, чувствуете ли вы также безграничные возможности технологий в изменении нашего мира?
