Положительный ион: Недопустимое название — Викисловарь

Содержание

Взаимодействие положительных ионов с другими частицами

    Следовательно, при растворении, с одной стороны, энергия затрачивается на разрыв связей между молекулами или ионами растворяемого вещества, с другой стороны, энергия выделяется за счет взаимодействия частиц растворенного вещества и молекул растворителя. Значит, выделение или поглощение тепла при растворении является результатом этих двух процессов. Если на разрыв связей между частицами растворяемого вещества затрачивается энергии больше, чем выделяется при взаимодействии этих частиц с молекулами растворителя, раствор будет охлаждаться (тепловой эффект растворения отрицательный). Если же взаимодействие частиц растворенного вещества с молекулами растворителя сопровождается большим выделением энергии, чем это необходимо на разрыв связей между частицами растворяемого вещества, раствор будет разогреваться (тепловой эффект растворения положительный). Например, при растворении хлористого калия идет как поглощение тепла, так и его выделение. Однако последнее зна  
[c.128]

    Основной закон поглощения отражает только физическую сторону фотометрических определений, а именно — зависимость поглощения света от концентрации окрашенного вещества и толщины поглощающего слоя. При выводе уравнения (1.4) предполагалось, что окрашенные частицы при разбавлении раствора остаются неизменными, т. е. не взаимодействуют с молекулами растворителя и. ионами других веществ, присутствующих в анализируемом растворе. В реальных условиях аналитических определений некоторые окрашенные вещества при разбавлении или при действии посторонних веществ частично разрушаются с образованием бесцветных (или иначе окрашенных) продуктов. Вследствие этого нарушается прямо пропорциональная зависимость между концентрацией и оптической плотностью раствора — наблюдается отклонение от закона Бугера — Ламберта — Бера. Отклонения от основного закона поглощения называют положительными или отрицательными в зависимости от расположения экспериментальной линии на графике выше или ниже теоретической прямой (рис. 1.7). Эти отклонения 
[c.13]

    Ионная (электровалентная, или гетерополярная) связь. С помощью ионной связи построено большинство неорганических соединений. Эта связь возникает между атомами, которые сильно отличаются по электроотрицательности. Процесс образования связи состоит в передаче электрона от одного атома к другому. Отдавая электрон, атом превращается в положительный ион — катион, а второй атом, приобретая этот электрон, переходит в отрицательно заряженную частицу — анион. Образовавшиеся противоположно заряженные ионы связываются силами электростатического взаимодействия. Схематически это можно представить так  [c.19]

    Взаимодействие положительных ионов с другими частицами 71 [c.71]

    Любой водный раствор представляет собой сложную гомогенную систему, в которой вода не является пассивной средой, а принимает участие в химических процессах, протекающих в растворах. Ионы любого металла не находятся в растворе в виде каких-либо свободных положительных частиц, а взаимодействуют с водой, образуя различные формы гидратных соединений, в том числе и аквакомплексы, а также с другими частицами, могущими выполнять роль аддендов, образуя и с ними комплексные соединения. Такими аддендами могут являться анионы (0Н , СГ, Вг , Г, СЫЗ», ЗОГ, РО «, N07 и др.), а также некоторые нейтральные частицы, например МНз. 

[c.11]

    Экспериментальные и расчетные данные показывают, что наряду с известными очень слабыми электролитами, характеризующимися большим положительным значением рД, растворы которых содержат очень мало ионов и очень много недиссоциированных молекул, могут быть электролиты с отрицательными величинами рД, т. е. с константами много больше единицы. Растворы таких электролитов содержат очень мало молекул и очень много ионов. В растворах тех и других электролитов существует равновесие между ионами и недиссоциированными незаряженными частицами. Однако обнаружить малое число непроводящих частиц—молекул на фоне большого числа ионов значительно труднее, чем обнаружить малое число ионов в присутствии большого избытка молекул. Поэтому казалось, что первые не подчиняются закону действия масс. Неприложимость закона действия масс усугублялась еще сильным электролитическим взаимодействием между ионами (см. гл. IV). Естественно, что подобные электролиты были выделены в особый класс—сильных электролитов. Выделение класса сильных электролитов в свое время и было сделано именно вследствие неприложимости к их диссоциации в водных растворах закона действия масс, а также вследствие установления для большинства из них ионной кристаллической решетки. Однако образование этими веществами ионной кристаллической решетки в твердом состоянии еще не исключает возможности образования ими молекул с полярными связями в парообразном состоянии, находящимися в равновесии со своими димерами. С другой стороны, многие ионные кристаллы, как оказалось, имеют элементы молекулярной решетки. 

[c.349]


    Из других промежуточных частиц положительные и отрицательные ионы могут принимать участие в конкуренции реакций первого и второго порядков. При этом нейтрализация положительного иона электроном или отрицательным ионом может быть реакцией второго порядка, конкурирующей с такими реакциями первого порядка, как ионно-молекулярные реакции положительного иона и диссоциация положительного или отрицательного иона. Взаимодействие отрицательного иона в соответствии со вторым порядком было установлено при радиолизе водных систем, тогда как такое взаимодействие для положительных ионов еще не доказано. [c.54]

    В результате акта перезарядки получается быстро движущаяся нейтральная частица газа (бывшая до этого положительным ионом) и медленно движущийся положительный ион (прежняя нейтральная частица). Обмен электронами происходит тем легче, чем ближе друг к другу ионизационные потенциа.т1ы взаимодействующих частиц. 

[c.130]

    Распределение электронов плазмы по энергиям. Первоначально было постулировано максвелловское распределение электронов плазмы по энергиям. Ход логарифмической характеристики электронного тока на зонд показал, что такое распределение действительно имеет место в большом числе случаев, а в ряде других представляет собой хорошее приближение. Но вопрос о законе распределения электронов по скоростям этим не был снят. Возникла необходимость в уточнении закона распределения, приведшая к ряду теоретических работ. Принципиально закон распределения электронов плазмы по скоростям может быть выведен из газокинетического уравнения Больцмана при условии правильного учёта взаимодействий электронов с нейтральными частицами газа, с положительными и отрицательными ионами, а также между собой. Газокинетическое уравнение выведено Больцманом для нейтрального газа из рассмотрения баланса, в элементе объёма 0, числа частиц, импульсы которых соответствуют элементарному объёму пространства моментов и дано им для случая наличия в газе двух родов частиц в виде 

[c.296]

    Беспорядочное тепловое движение заряженных частиц в газе. Диффузия. Как и всякие другие микрочастицы, электроны и ионы являются носителями тепловой энергии и постоянно находятся в беспорядочном тепловом движении. При отсутствии поля это движение такое же, как и обычное тепловое движение частиц ни одно направление движения не имеет преимущества перед другим различные скорости распределены между отдельными частицами по законам случайных явлений скорость каждой частицы меняется по величине и направлению после каждого её столкновения (взаимодействия) с другой частицей. В первом приближении мы имеем право не учитывать более детально таких редких явлений среди общего числа соударений, как ионизация толчком, образование отрицательных ионов, рекомбинация положительных ионов и электронов и другие неупругие соударения. Мы вправе рассматривать ионизованный газ с молекулярно-кинетической точки зрения как смесь нейтрального газа и отдельных газов, составленных совокупностью электронов, положительных ионов, отрицательных ионов, возбуждённых частиц. Каждому из этих газов мы вправе приписывать своё парциальное давление и говорить о его концентрации. 

[c.259]

    Проявления волновой природы электронов при их движении в газе неравномерное рассеяние электронов, эффект зависимости длины свободного пути электрона от его скорости. Многочисленные данные о движении электронов в электронных трубках, почерпнутые из практики, а также ряд тщательно поставленных количественных опытов отклонения электронов в электрическом и магнитном полях показывают, что к свободным электронам, беспрепятственно движущимся в этих полях, применимы законы электродинамики и механики с учётом зависимости массы электрона от скорости. В частности, свободный электрон может обладать любым значением энергии и любым импульсом, без каких-либо квантовых ограничений. Иначе обстоит дело, когда электрон встречает на своём пути ту или иную частицу и вступает с ней во взаимодействие. Это относится не только к тому случаю, когда электрон, передавая частице часть своей энергии, переводит её из одного энергетического состояния в другое или же захватывается этой частицей (например, при образовании нейтрального атома из положительного иона и электрона), но и к упругим соударениям электронов с другими частицами. Так, распределение электронов, рассеянных частицами газа по различным направлениям их дальнейшего движения, не соответствует распределению, вытекающему из обычных законов механики и электродинамики. Оказывается, что при переходе от малых углов рассеяния к большим наблюдается ряд максимумов и минимумов. 

[c.279]


    При облучении полимера при температуре выше вторичные электроны после потери кинетической энергии рекомбинируют с ионом, возникшим при эмиссии этого электрона, или каким-нибудь другим положительным ионом, находящимся вблизи. В то же время при облучении полимера, находящегося в стеклообразном состоянии, часть вторичных электронов захватывается нейтральными молекулами. Имеющими положительное сродство к электрону, свободными радикалами, полостями диэлектрика и т. д., причем высвобождаются электроны из этих ловушек очень медленно, если сохраняются изотермические условия при Т Тд, или значительно быстрее при нагревании образца до Т Тд. В последнем случае разрушение ловушек индуцируется началом локального движения в полимере, и в этом движении участвуют молекулы, находящиеся вблизи электронной ловушки. Если же электрон связывается с частицами с высоким сродством к электрону, такими, например, как радикалы, вероятнее всего, что решеточная энергия кТ при Тосвобождения электрона. И вклад этого электрона в люминесценцию полимера будет запаздывать до тех пор, пока не произойдет переход полимера из стеклообразного в эластическое состояние. При этой температуре становятся возможными смещения на большие расстояния и происходит нейтрализация зарядов вследствие сближения и взаимодействия ион-радикала 
[c.232]

    С другой стороны, равенство концентраций противоположных по знаку зарядов сближает плазму с растворами электролитов. Недаром к ней неоднократно применялась теория Дебая—Гюккеля. Плазма, как известно, сильно взаимодействует с магнитным полем. Отсюда вытекают попытки использовать ее в так называемых МГД-генераторах. В случае газов с молекулой, содержащей более одного атома, состав плазмы сложен. В качестве примера рассмотрим состав азотной плазмы. Здесь интересно, что концентрация молекулярных положительных ионов N2 нигде не достигает значительных величин в связи, очевидно, с наступающей диссоциацией азота на атомы. Для нас, впрочем, больший интерес представляет водородная плазма в области температур до 5000°К, содержащая сравнительно мало заряженных частиц, но много атомов водорода. При 5000°К концентрация атомов водорода достигает 98,8%, снижаясь до 1,36% при 2500°К. Если иметь в виду реакцию пиролиза метана до ацетилена [c.199]

    Следует также указать, что даже в гомогенном растворе при наличии ионного роста цепи происходит, по крайней мере в принципе, в некоторой степени регулирование способа вхождения отдельных молекул мономера в растущую макромолекулу. Схемы (IV) и (V) показывают, что реакционноспособный — положительный или отрицательный — конец цепи в обоих случаях находится в сфере действия противоиона. Поскольку весь процесс протекает в органическом растворителе с низкой диэлектрической проницаемостью, то кулоновское взаимодействие между противоположно заряженными частицами достаточно велико, а поэтому оба иона будут в общем оставаться поблизости один от другого, особенно если температура низка и броуновское движение вследствие этого не очень интенсивно. Если противоион может взаимодействовать или образовывать каким-либо путем комплексы с мономером, то вполне возможно, что он подготавливает приближающуюся молекулу мономера для ее вхождения в цепь и осуществляет определенный контроль над каждым отдельным актом роста цепи. [c.24]

    Не все спектры могут быть, однако, разрешены в виде отдельных тонких линий даже при высоком разрешении приборов. Существуют действительно непрерывные спектры, указывающие на то, что, по крайней мере, какой-то один ряд уровней, в котором происходят переходы, не квантуется, а состоит из энергетических уровней, бесконечно близких друг к другу. Наличие непрерывных спектров у разряженных газов показывает, что излучающее вещество диссоциирует на положительный ион и электрон или, только в случае молекулярных газов, иногда на незаряженные частицы. В жидкостях и растворах взаимодействия между поглощающими молекулами или между поглощающими молекулами. растворенного вещества и молекулами растворителя приводят к расширению энергетических уровней, в результате чего [c.10]

    В кристаллических веществах другого типа действуют большие силы кулоновского (электрического) взаимодействия между образующими их частицами. Твердые вещества этого типа называются ионными кристаллами. В качестве примера можно привести многие известные соли, скажем Na l или КС1. Поскольку электрическое поле, создаваемое каждым ионом, обладает ненаправленным характером, в ионных кристаллах положительные ионы со всех сторон окружены отрицательными ионами и, наоборот, отрицательные ионы окружены положительными ионами. В большинстве простых солей вокруг каждого иона располагается по шесть или восемь ионов с зарядом противоположного знака, причем это число зависит от относительных размеров катиона и аниона. Как правило, если отношение этих радиусов, Гк ,тион/ тион, находится в пределах от 0,73 до 0,41, ионный кристалл имеет такую же структуру, как Na l, с числом ближайших соседей каждого иона, равным шести (рис. 10.14). При больших значениях отношения ионных радиусов у каждого иона оказывается восемь ближайших соседей с зарядами противоположного знака, как это показано для кристаллической структуры s l на рис. 10.15. [c.177]

    След ионизирующей частицы в среде, регистрируемый в виде промежуточных активных первичных частиц, называется треком. Различные виды пространственного распределения первичных активных частиц называют трековыми формами. Простейшая трековая форма-—одиночная пара (положительный ион- -электрон), находящийся на таком расстоянии от соседних пар, что их электростатическим влиянием можно пренебречь. Эта трековая форма образуется при лобовых соударениях электрона высокой энергии, при фото- и комптоновских эффектах. Если электрон (несущественно, первичный или вторичный) имеет не слишком большую энергию, то акты ионизации будут происходить на расстояниях порядка нанометра, так что взаимодействием между возникшими парами зарядов уже пренебречь нельзя. Такую трековую форму, включающую несколько пар ионов (2—10), называют шпорой. Обычно предполагают, что на образование одной шпоры с радиусом в несколько нанометров в среднем тратится около 100 эВ. Считают, что в шпоре, имеющей сферическую симметрию, первичные активные продукты распределены по Гауссу. Когда несколько шпор возникают вблизи друг друга, то, если эту группу можно представить как сферически симметричную, ее называют блобом (каплей), если же эта группа имеет цилиндрическую симметрию — коротким треком. Обычно считают, что в конце пробега электрон с начальной энергией порядка 1 кэВ образует короткий трек, а электрон с начальной энергией порядка 100 эВ — шпору. [c.40]

    Остановимся предварительно на некоторых отличиях свойств, присущих положительному водородному иону Н+. Водородный атом обладает той особенностью, отличающей его от всех остальных атомов, что, отдавая свой электрон, он остается в виде ядра без электронов, т. е. в виде частицы, диаметр которой в тысячи раз меньше диаметра остальных атомов. Кроме того, вследствие отсутствия у него электронов ион Н+ не испытывает отталкивания от электронной оболочки другого атома или иона, а, наоборот, притягивается ею. Это позволяет ему ближе подходить к другим атомам и вступать во взаимодействие с их электронами (и даже внедряться в их электронную оболочку). Поэтому в жидкостях водородный ион Н+ большей частью не сохраняется в виде самостоятельной частицы, а связывается с молекулами других веществ. В воде он связывается с молекулами Н2О, образуя ион HoO» , называемый ионом гидроксония-, с молекулой аммиака он связывается, образуя ион NHi — ион аммония и т. д. [c.82]

    При химическом взаимодействии атомов образуются молекулы. Молекулы бывают одноатомные (например, молекулы гелия Не), двухатомные (азота N2, оксида углерода СО), многоатомные (воды Н2О, бензола Се Не) и полимерные (содержащие до сотен тысяч и более атомов — молекулы металлов в компактном состоянии, белков, кварца). При этом атомы могут соединяться друг с другом не только в различных соотношениях, но и различным образом. Поэтому при сравнительно небольшом числе химических элементов число различных веществ очень велико. Состав и строение молекул определяют состояние вещества при выбранных условиях и его свойства. Например, диоксид углерода СО2 при обычных условиях — газ, взаимодействующий с водой, а диоксид кремния 8102 — твердое полимерное вещество, в воде не растворяющееся. При химических явлениях молекулы разрушаются, но атомы сохраняются. Во многих химических процессах атомы и молекулы могут переходить в заряженное состояние с образованием ионов — частиц, несущих избыточный положительный или отрицательный заряды. [c.18]

    Среди всех спектроскопических методов особое место занимает масс-спектрометрия. В этом случае энергия, сообщаемая веществу ( д > 10 эВ), ионизирует молекулу с отщеплением электронов и разрывом связей. При этом образуются заряженные и незаряженные частицы различной массы. Регистрируют частоту появления положительно заряженных молекулярных ионов или радикалов в зависимости от их массы. Ввиду такого формального сходства со спектром в данном случае говорят о масс-спектре. В то время как все другие спектроскопические методы позволяют непосредственно наблюдать явления, происходящие при взаимодействии вещества и излучения, масс-спектрометрия позволяет делать заключение о строении молекул косвенным путем. Располагая сведениями о найденных частицах и основываясь на возможных реакциях распада, устанавливают строение исходной молекулы. Подобные процессы превращения вещества, протекающие в масс-спектрометре, составляют отличительную особенность метода масс-спект-рометрии среди всех других методов молекулярной спектроскопии, основанных на физических процессах.  [c.179]

    Такой частицей могут быть ОН , галогенид-ион или любой другой отрицательный ион, а также нейтральная частица, способная отдавать электронную пару в последнем случае продукт взаимодействия должен, конечно, нести положительный заряд (см. т. 2, гл.10 и т. 3, гл. 13, 15 и 16). [c.226]

    Ионы, существующие в растворе электролита, испытывают различные воздействия со стороны окружающих частиц и соверщают постоянные перемещения, которые в отсутствие внешнего электрического поля имеют хаотичный характер. Наложение электрического поля приводит к появлению действующих на ионы электрических сил, которые имеют определенное направление. В результате возникает преимущественное перемещение (миграция) положительных ионов к отрицательному электроду, а отрицательных ионов — к положительному. Это обеспечивает перенос электрических зарядов. Возникает электрический ток, величина которого зависит от заряда ионов, их размера, характера сольватации и других взаимодействий с окружающими частицами, что, очевидно, связано с природой электролита и растворителя, а также с концентрацией раствора. Кроме того, величина электрического тока зависит от приложенного напряжения, геометрического расположения и размеров электродов, которые непосредственно влияют на напряженность возникающего электрического поля, а следовательно, и на скорость направленного движения ионов. Средняя скорость упорядоченного движения и данного типа ионов, отнесенная к напряженности действующего электрического поля Е, называется подвижностью (иногда абсолютной скоростью) иона и = ь/Е и определяется лишь природой и концентрацией раствора, а от величины электрического поля не зависит. В поле с напряженностью = 1 В-см числовые значения и к V совпадают. [c.216]

    Смешение коллоидных частиц, несущих различные заряды, может привести к перезаряду частиц, в результате которого коллоидный раствор сохранит устойчивость. Поясним все изложенное на примере. Пусть к коллоидному раствору положительно заряженных частиц иодида серебра добавлен аналогичный раствор, но отрицательно заряженных частиц. Положительный заряд частиц (AgI) связан с адсорбцией ионов из раствора, в котором находится некоторый избыток этих ионов. Отрицательный заряд таких же частиц (AgI) связан с адсорбцией ионов I», которые в некотором избытке находятся в другом растворе. При смешении таких растворов в первую очередь произойдет наиболее быстрое взаимодействие между ионами Ag+ и I». Если коллоидные растворы подобраны так, что количество ионов Ag+ приблизительно равно количеству ионов 1 , то после смешения в растворе практически не останет- [c.422]

    Степень адсорбции ионов электролитов частицами различных минералов неодинакова. Минералы, в которых между структурными элементами решеток действуют преимущественно близкодействующие ковалентные связи (кварц, глинистые минералы) с небольшой долей ионной составляющей (определяется степенью замещения кремния алюминием в полимерных каркасах, слоях) и с малой плотностью ее, характеризуются меньшей степенью воздействия на ионы электролитов. Наоборот, решетки, в которых связь между ее элементами преимущественно ионная (дальнодействующая) и плотность распределения зарядов по поверхности высокая (Са +СОз -, Мд +СОз — и др.), будут сильнее воздействовать на заряженные частицы электролитов. Таким образом, избирательная способность к ионам солей у известняков (а также у полевых шпатов, гематита) выше, чем у кварца и глинистых минералов. Кроме того, поскольку катионы обычно состоят из одной частички, имеющей малый размер и большую подвижность, а анионы чаще всего являются радикалами (СОз -, 5042″) более крупных размеров и меньшей подвижности, на поверхности твердых тел быстрее адсорбируются катионы, чем анионы. Какая-то часть катионов Ыа+, К+, Са +, Mg2+ избирательно адсорбируется (в порядке Мд>Са>ЫаЖ) под действием поверхностной энергии Гиббса в первую очередь на поверхности зерен известняка, полевого шпата, затем кварца, сообщая этим зернам положительный заряд. Под непосредственным воздействием этих ионов на поверхности частиц упорядочиваются молекулы ПАВ и воды, создавая вместе с ионами адсорбционную оболочку вокруг зерен. Наличие положительных зарядов на таких адсорбционных комплексах (известняк —катионы — ПАВ — вода) приводит к тому, что вокруг них ориентируются отрицательно заряженные глинистые частицы и ионы 8042-, НСО3-, тоже предварительно адсорбировавшие на себе молекулы ПАВ и воды. Какая-то часть ионов Ыа+, К+, Mg +, Са2+ и 5042-, НСО3- остается в гидратированном виде в жидкой фазе. Таким образом, в суспензии действуют силы электростатического притяжения и отталкивания крупных адсорбционных комплексов (известняк —катионы —ПАВ — вода), мелких катионов и анионов, дипольные взаимодействия между униполярными комплексами, водородная связь между молекулами воды. Свободная же вода, разделяющая все частицы друг от друга, обеспечивает текучесть суспензии. [c.286]

    Попробуем проследить, что будет, если для завершения валентного уровня добавить нгдостающее количество электронов. Образующаяся при добавлении первого электрона заряженная частица (ион) будет обладать отрицательным зарядом. Вследствие отталкивания одноименных зарядов, добавление каждого следующего электрона будет проходить все более сложно и требовать все больших энергетических затрат. Но ведь можно получить частицу с завершенными уровнями другим путем Затраты энергии на удаление одного электрона из аггома с малым значением энергии ионизации значительно меньше. Образующаяся при этом частица также будет заряжена (положительно), что осложнит отрыв каждого последующего электрона. Однако если число электронов на внешнем уровне мало, то для получения полностью завершенных уровней с внешнего уровня можно удалить все электроны. Энергетические затраты при этом будут значительно меньше, чем при присоединении большого количества электронов, ведь сила взаимодействия зарядов, которую для этого нужно преодолеть, прямо пропорциональна величине заряда. Поэтому выполняется принцип деньга деньгу тяне . [c.51]

    Имеется обзор [195] по взаимодействию поликремневой кислоты, как агента коагуляции, с другими коллоидами. Поликремневые кислоты вызывают коагуляцию положительно заряженных коллоидных частиц при низкой концентрации последних, однако при избытке таких частиц может произойти изменение заряда на обратный, и система снова стабилизируется. Специфические взаимодействия между частицами могут превысить величину электростатического отталкивания, например, отрицательно заряженные полисиликат-ионы мог т вызвать флокуляцию отрицате.дьно заряженных частиц золя бромида серебра. [c.403]

    Этот предельный случай впервые был введен Розенблютол и Ростокером (1960) при исследовании соответствующих уравнений для высокотемпературной плазмы. Плазмой называется состояние вещества за пределами атомарной газообразной фазы. Когда атомарный газ нагревается выше некоторого предела, появляется механизм, который непрерывно поглощает кинетическую энергию хаотического движения. Это подобно энергии диссоциации в жидкости с полукристаллической структурой, которая является как бы каналом для непрерывного поглощения энергии при переходе из жидкого состояния в газообразное. При переходе в плазменную фазу поглощающим каналом является механизм ионизации, и в новой фазе частицами будут положительные ионы и отрицательные электроны. Законы, управляющие поведением плазмы, так же сильно отличаются от законов газообразной фазы, как законы газообразной фазы отличаются от законов жидкой фазы. Силы взаимодействия в плазме — кулоновские. Они отличаются от всех других сил взаимодействия между частицами очень большим радиусом действия. Эти две характеристики — дальнодействие и высокая температура — дают возможность предположить, что Фо/й Т о е и г1п 8″ , так что ( оГ п 1кТ 1. Для кулоновского закона взаимодействия [c.143]

    Явления переноса в растворах электролита тесно связаны с взаимодействием молекул и ионов. Соответствующие соотношения и связи сложны и многообразны, и их можно выразить посредство1м различных сил. Тем не менее взаимодействие между частицами растворов электролита и явления, вызванные ими, можно классифицировать, разделяя их на две основные группы разной природы. В одной из групп преобладающими силами являются электростатическое притяжение и отталкивание между электрическими зарядами ионов, т. е. кулоновские силы. Эти силы главным образом видоизменяют пространственное распределение растворенных ионов и уменьшают ионную подвижность. Теории, рассматривающие это явление, обычно объединяются под названием электростатическая теория сильных электролитов. В другой группе явлений рассматривается взаимодействие между ионами и молекулами растворителя. С одной стороны, электрическое или какое-либо другое атомное поле ионов нарушает или разрушает структуру воды (или вообще структуру растворителя). С другой стороны, оно связывает молекулы растворителя с ионами более или менее упорядоченными, но обычно не ковалентными связями. Эти явления, называемые сольватацией или в случае воды гидратацией, очень сложны. Однако общее для них состоит в том, что некоторые свойства растворителя, главным образом его структура и, следовательно, его энтальпия, энтропия, мольный объем, сжимаемость и подвижность молекул, изменяются в присутствии ионов. Подвижность молекул воды играет очень важную роль в явлениях переноса, и ионные поля влияют на нее в двух противоположных направлениях подвижность молекул воды возрастает из-за разрушения решетчатой упорядоченной структуры воды и уменьшается под действием упрочняющего структуру ион-дипольного взаимодействия, а также и других вандерваальсовых сил. Если результирующая сила, зависящая от относительной величины этих двух типов влияний, уменьшает подвижность молекул воды, то имеет место положительная гидратация (или, коротко, гидратация), если же результирую- [c.462]

    Тем не менее заслуживает упоминания возможность дальнего взаимодействия между ионами через посредство поляризованных молекул воды в соответствии с концепцией локального гидролиза, принадлежащей Робин-сон г и Харнеду [37]. Если катион поляризует соседнюю с ним молекулу воды, то входящие в эту молекулу атомы водорода становятся более положительными (с более ярко выраженными кислотными свойствами). Такие атомы по сравнению с водородными атомами обычных молекул воды более склонны к образованию водородных связей с анионом, хотя бы через посредство других частиц. Результат столь тонкого взаимодействия между катионом и анионом не отличается от результата прямого взаимодействия между этими частицами — он состоит в стабилизации ионов в той фазе, где указанное взаимодействие при прочих равных условиях легче возникает. Хотя взаимодействия описанного типа не ведут к образованию устойчивых ионных пар, их роль становится весьма ощутимой в концентрированных растворах, что будет ясно из дальнейшего изложения. Подобные взаимодействия между ионами, по-видимому, широко распространены и находят свое отражение в осмотических коэффициентах и коэффициентах активности галогенидов [37], гидроокисей и ацетатов щелочных металлов [38]. [c.183]

    В результате акта перезарядки получается быстро движущаяся нейтральная частица газа (бывшая до этого положительным иойом) и медленно движущийся положительный ион (прелнейтральная частица). Обмен электронами происходит тем легче, чем ближе друг к другу ионизационные потенциалы взаимодействующих частиц. В процессах перезарядки принимают участие и в результате перезарядки получаются также и отрицательные, а равно и двукратно заряженные ионы [837—841]. [c.240]

    Некоторые исследователи полагают (см., аоример, [232]), что подобное взаимодействие с нуклеофиль ными частицами среды играет существенную роль и в случае заместителей, участвующих в делокализации положительного заряда аренониевых ионов по механизму о, п-сопряжения, в частности, для метильной и других алкильных групп  [c.113]

    Имеются и другие причины образования мелкокристаллических гладких осадков в присутствии коллоидов и комплексных солей. При взаимодействии металлических ионов с коллоидными частицами могут образоваться сложные положительно за(ряженные частицы, причем перемещение этих частиц к катоду происходит катафоретически, с образованием покрытия с совершенно незаметной кристаллической структурой. [c.669]

    Возникновение гетерополярной теории связи было вызвано успехами электрохимии. Берцелиус сделал следующее естественное предположение. Поскольку некоторые вещества выделяются при электролизе на аноде, а другие на катоде, то они должны быть по-разному заряжены. Поэтому прочность молекул должна определяться взаимодействием этих заряженных частиц (Na выделяется на катоде, а С1 на аноде). Следует считать, что молекула Na l имеет такое строение Ма СГ. Положительные ионы могут заменить друг друга Na+ на или s , а СГ на Вг» или NOg. [c.454]

    Поглощение а-частиц. Альфа-частица состоит из двух нейтронов и двух протонов. Таким образом, это довольно тяжелая частица — в 7500 раз тяжелее электрона. Проходя через вещество, такая положительно заряженная частица вызывает сильное притяжение отрицательно заряженных орбитальных электронов атомов, неходящихся вблизи ее траектории. Это притяжение может вырвать один или несколько электронов, а энергия, затраченная на это взаимодействие, уменьшает энергию а-частицы. Электрон, оторванный таким образом, и положительно заряженный ион, оставшийся после отрыва электрона, образуют «перу ионов», а сам процесс называется ионизацией. Взаимодействие между а-частицей и атомами среды, через которую она проходит, не всегда бывает достаточно сильным, чтобы вызветь ионизацию, но оно может вызвать «возбуждение». Возбуждение отличается от ионизации тем, что при возбуждении происходит увеличение энергии орбитальных электронов. Возбуждение и ионизация — это два основных вида взаимодействия, с помощью которых а-частицы (или другие ионизирующие излучения) передают свою энергию веществу, через которое они проходят. [c.12]


Characterizing Bacterial Volatiles using Secondary Electrospray Ionization Mass Spectrometry (SESI-MS)


Рисунок 1. Схема для СЕСИ-МС анализа бактериальной летучих. Свободном пространстве бактериальной культуры, перемещенных в результате CO 2 (1) в камеру СЕСИ реакции (2). Как летучие пройти камеры СЕСИ реакции они проходят через облака и электрораспылением ионизируются (3). После ионизируется, летучие тянут в масс-спектрометр для анализа (4). Избыточный газ-носитель и непрореагировавшего бактериальных летучих пропускаются через фильтр 0,22 мкм (5), в качестве дополнительной меры защиты, и выбрасывается в химической капотом. Врезка: игла СЕСИ электрораспылением является кварцевую капиллярную (40 мкм ID) с заостренным кончиком иглы.

В качестве демонстрации использования СЕСИ-МС для характеристики бактериальной летучих веществ, E. палочки K12 и П. палочки PAO1 культивировали аэробно в течение 24 ч в 50 мл LB-Леннокс при 37 ° С и СЕСИ-МС спектры летучих свободном пространстве собраны в 2 минуты. Углекислый газ (99,99%) при расходе 2 л / мин, используется в качестве газа-носителя для доставки летучих в реакционную камеру. Камера СЕСИ реакция была специально построена и установлена ​​на API-3000 (Sciex), заменив первоначальный источник ионов электрораспылением. Спектры собранных в режиме положительного иона с помощью 0,1% муравьиной кислоты, 5,0% метанола и воды 94,9% (об. / об), а электрораспылением решение, сделанное на 5 нл / с через непроводящие кварцевую капиллярную с заостренным кончиком иглы (40 мкм ID). Приложенное напряжение 2,5 кВ. Аналитик 1.4.2 программного обеспечения (Applied Biosystems) используется для сбора данных со следующими параметрами: 20 — 500 Da, MCA режиме, 40 сканирует, 3 с / сканирование, и 2 мин общего времени анализа.

1. Культивирование системы

  1. Выберите подходящий сосуд для выращивания вашего культур, с учетом роста потребностей видов в эксперименте (например, аэрация, свет, температура и т. д.), а также эффективную доставку летучих на масс-спектрометре. Культуры бутылки мы решили использовать стандартные 100 мл Pyrex СМИ бутылки снабжены резьбовыми колпачками, которые имеют по крайней мере два Луер портов. Входной линии вводится через один порт Луер для газа-носителя доставки образцов бутылку и выходе линии вводится через другой порт для ЛОС доставки инструмента (рис. 1). Любые дополнительные порты подключены.
  2. До культивирования образцов, давление на сосуды и погружаться в воду, чтобы проверить на наличие утечек. Утечки газа главной причиной атипичных результатов в виде слабых или отсутствует летучих сигналов иона.

2. Биологические эксперимент: настройка и соображения безопасности

  1. Развивайте свой культур в условиях, соответствующих вашей гипотезы. Рекомендуется, чтобы по крайней мере два биологических реплицируется, каждый с двумя техническими повторяет, используются для каждой переменной.
  2. Приготовьте чистый для каждой культуре условия (среда, антибиотики и др.) и инкубировать пустым при тех же условиях, что ваши образцы.
  3. Применять меры предосторожности, которые подходят для биологических агентов, который вы используете, принимая во внимание уровень биобезопасности (ы) видов.
  4. Для предотвращения порчи вашего инструмента и газа автоматических линий с жизнеспособными биологических агентов, устанавливать фильтры соответствующего размера пор в линию газа-носителя. Фильтры не будет вмешиваться в передачу летучих в камеру реакции СЕСИ, но может незначительно повлиять на эффективность переноса аэрозолей 6.
  5. Использование вторичного сдерживания или шкаф биобезопасности при подключении газовой шапки трансфер в культуре бутылки для обеспечения надлежащего сдерживания в случае разлива биологических агентов.
  6. Инициирование и прекратить поток газа-носителя вашему образцу бутылки таким образом, что не будет строить давление внутри бутылки.

3. Инструмент оптимизации

ПРИМЕЧАНИЕ: СЕСИ-МС, специально предназначенные для образца летучих веществ, поэтому ограничить использование ароматных предметы личной гигиены (например, одеколон, жидкость для полоскания рта, лосьоны, кондиционер для белья), жевательная резинка, сигареты и т.д. Прежде чем использовать инструмент. Плотно крышки всех летучих химических веществ в лаборатории, и управления воздушным проектам как можно больше во время тестирования.

Следующие инструментальных параметров, которые влияют интенсивность сигнала и стабильности, должны быть оптимизированы для вашего инструмента и эксперимента.

  1. Решение Электроспрей и расход: Выберите подходящее решение для электрораспылением класс молекул, вы хотите цели, с учетом полярности операционных инструмент (положительный или отрицательный ион-режиме) и молекулярного характера целевого соединения. В этом эксперименте электрораспылением решения составляет 0,1% муравьиной кислоты, 5,0% метанола, 94,9% воды (объем / объем), что увеличивает интенсивность сигнала менее полярных молекул whilэлектронной обеспечивая хорошую стабильность сигнала. Решение поставляется с расходом от 5 нл / с
  2. Расход газа-носителя: поток газа-носителя ставка может повлиять на стабильность электрораспылением и интенсивность сигнала. CO 2 (≥ 99,99%) при расходе 2 л / мин используется здесь.
  3. Форма иглы и должность: форму кончика иглы и положение сильно влияет на интенсивность сигнала и стабильность. При установке новой иглой, положение иглы должны быть оптимизированы, чтобы создать баланс между низким уровнем фона, высокая интенсивность сигнала аналита и стабильность сигнала. Для того, чтобы воспроизвести СЕСИ спектров после иглы изменения, необходимо периодически собирать спектры, как вы регулируете положение иглы, пока вы не в состоянии соответствовать наблюдаемым спектром в своем архиве. Расстояние от кончика иглы электрораспылением в отверстие массы спецификации будет составлять 1 — 5 мм.
  4. Под действием приложенного напряжения: напряжение, которое применяется к системе влияет на интенсивность сигнала ионов и стабильность электрораспылением конуса Тейлора. Кроме того, оптимальное напряжение зависит от вашего решения электрораспылением и форму кончика иглы. В начале вашей серии экспериментов, определить напряжение, которое дает оптимальный спектр и стабильность сигнала в вашей системе, а затем использовать это напряжение для всех последующих экспериментов. Для нашей системы, прикладные напряжением 2,0 — 5,0 кВ обеспечивают оптимальную интенсивность сигнала и электрораспылением стабильности. Для этого эксперимента 2,5 кВ используется.

4. Включение и настройка СЕСИ-MS для анализа

  1. Начните, гарантируя, что напряжение питания выключен и что система освобождается от электричества. Для этого 1) обеспечение загорается индикатор напряжения питания не горят, 2) обеспечение напряжение на мультиметр равно нулю, и 3) заземления электрических проводов.
  2. Установите соответствующее решение электрораспылением для вашего эксперимента.
  3. Включите газ-носитель и установить поток со скоростью подходит для вашего эксперимента.
  4. Подайте давление в резервуаре электрораспылением инициировать доставку электрораспылением решение реакционной камере.
  5. Включить напряжение питания и регулировать напряжение на соответствующее значение для ваших экспериментов.

ПРИМЕЧАНИЕ: На данный момент металлические поверхности источника ионизации может стать источником опасного шока. Проявлять большую осторожность при работе вокруг инструмента один раз напряжения питания был включен.

  1. Настройка настройка метод мониторинга СЕСИ-МС спектра, делая тонкой настройки корректировки приложенного напряжения. Используйте приобретение параметры, которые вы оптимизировали для вашей системы и вашего эксперимента. Очистить несколько канала Acquisition (MCA) флажок (если применимо), так что в каждом цикле производит независимую спектра, установить время обнаружения до 10 — 15 минут, и начать приобретение. Спектр фонового газа перевозчик должен теперь быть соблюдены.
  2. Сделать тонкой настройки корректировки приложенного напряжения для получения стабильного общего ионная хроматограмма (TIC) и воспроизводимые сканирования, которые соответствуют CO 2 сканирует ваши предыдущие эксперименты. Как только напряжение корректировки были сделаны, продолжают собирать спектры и TIC в течение пяти минут, чтобы обеспечить инструмент стабилизируется.
  3. Как только инструментальную стабильность обеспечена, созданы приобретение метод подходит для ваших образцов, регулируя время захвата, диапазон данных, и MCA отбор по мере необходимости. Сбор фон газа-носителя спектра для ваших записей.

5. Получение летучих отпечатков пальцев вашей бактериальной культуры

  1. Для сбора пустой спектр, прямой поток газа-носителя через обход линий, а затем присоединить пустой образца (клапаны закрыты) для газоперекачивающих линии инструмента.
  2. Откройте клапаны на образец бутылки, и закрыть клапан обхода линий.
  3. Разрешить системе, чтобы уравновесить в течение 30 секунд, в течение которых влажность воздуха в реакционной камере стабилизируется. Этот период равновесия имеет важное значение для получения воспроизводимых спектров. Чтобы убедиться, что система находится в равновесии, вы можете следить TIC, которая будет меняться в течение периода равновесия и стабилизации в дальнейшем.
  4. Когда система находится в равновесии, инициировать спектр коллекции.
  5. После спектр собирается, удалить образец бутылки, сначала открыв перевозчика газопроводов обход, то закрытие образца клапанов, и, наконец, удаление образца бутылку. Промыть систему с газа-носителя в течение 2 — 4 мин, удаление влаги и адсорбированных летучих из автоматических линий, предотвращая образца к образцу переноса.
  6. Повторите шаги 5.2 — 5.5 для каждого бактериального образца, периодически собирать дополнительные пустые спектры для обеспечения тщательного пустым вычитанием. Неполное пустым вычитанием приведет кПоявление химических фоне пики в спектре обрабатываемых которые являются общими для атмосферных методы ионизации давлением (например, фталаты, силиконы и т.д.) 9.
  7. При сборе вашего спектров, убедитесь, что ионные сигналы не превышает линейные пределы обнаружения вашего инструмента, как это определено ТИЦ и максимальной интенсивности отдельных пиков. Ионы превысив верхний ограничения детектор Ваш инструмент может генерировать артефакт пики, которые не отражают вашего образца.

6. Представитель Результаты

В качестве примера СЕСИ-МС спектров, которые могут быть получены и для бактериальной летучие вещества, положительный ион режим летучих отпечатков пальцев для E. палочки и P. палочки выращивают аэробно в LB-Леннокс в течение 24 ч при 37 ° С, показали (рис. 2). E. кишечной летучих спектра доминирует индол на м / Z = 118, что дает Е. кишечной культур их характерным запахом, в то время как спектр P. палочки содержит большее разнообразие protonatable пиков.

Обратите внимание, что относительные интенсивности пиков в спектре летучих зависят от инструментальных параметрам, описанным в разделе 3. Эти параметры должны быть под жестким контролем от эксперимента к эксперименту с целью получения воспроизводимых спектров.


Рисунок 2 Бланк-вычитается положительный ион режиме СЕСИ-МС спектры (20 — 150 м / г). Е. палочки K12 и П. палочки PAO1 летучих после 24 ч роста в аэробных LB-Леннокс при температуре 37 ° C. Более подробную информацию о пиков, наблюдаемых в спектрах СЕСИ, пожалуйста, обратитесь к Чжу, и соавт. 8.

Кондиционер B&B с ароматом бергамота и грейпфрута 1500мл

Натуральный, антибактериальный кондиционер-ополаскиватель для стирки детского белья с первых дней жизни. Для натуральных и искусственных тканей. Улучшает яркость и придает свежесть одежде после стирки.

  • Не содержит вредных химических веществ: консервантов, сульфатов, фосфатов, отбеливателей и красителей.
  • Содержит более 99,7% биологически разлагаемых веществ безопасных для кожи и окружающей среды.
  • Обладает эффектом ароматерапии.

Объем 1500мл. равен 150 стирок указано на упаковке

Размер в см.:  18 * 10 * 27

Состав: Запатентованная формула производителя из 7 природных экстрактов: ферментированные бобы, кора ивы, портулак, корица, душица, кипарисового, шлемник. обладает антибактериальными свойствами и бережно ухаживает за одеждой ребенка. (Патент No. 10-0910747).

Сурфактант высококачественная соль аммония (положительный ион), высококачественный спирт (неионный), фосфатидное поверхностно-активное вещество (положительный ион), соль четвертой степени аммония (положительный ион), <общее содержание поверхностно-активных веществ> 5-15%, экстракт коры ивы белой, экстракт листьев душицы обыкновенной, экстракт листьев кипарисовика туполистного, лактобактерии/соевый фермент, экстракт коры коричника, экстракт корня шлемника байкальского, экстракт портулака огородного.

Способ применения:

При выборе температуры и режима стирки следуйте рекомендациям на ярлычках изделий.

Машинная стирка:

  • Залейте в специальное отделение для кондиционера 10 мл средства на 3 кг  белья.

Ручная стирка:

  • Разведите 7 мл средства в 10 л воды. Не требует дополнительного полоскания.

Условия хранения:

Храните в плотно закрытой упаковке, при комнатной температуре, в недоступном для детей месте. Если продукция подверглась заморозке, ее необходимо хорошо встряхнуть.

Дата изготовления: указана на упаковке в формате ГГ-ММ-ДД

Срок годности: 3 года

4. Оценка бактерицидного (антимикробного) действия ультрафиолетового излучения / КонсультантПлюс

4. Оценка бактерицидного (антимикробного) действия

ультрафиолетового излучения

Ультрафиолетовое излучение охватывает диапазон длин волн от 100 до 400 нм оптического спектра электромагнитных колебаний. По наиболее характерным реакциям, возникающим при взаимодействии ультрафиолетового излучения с биологическими приемниками, этот диапазон условно разбит на три поддиапазона: УФ-А (315 — 400 нм), УФ-В (280 — 315 нм), УФ-С (100 — 280 нм).

Кванты ультрафиолетового излучения не обладают достаточной энергией, чтобы вызвать ионизацию молекул кислорода, т.е. при поглощении нейтральной молекулой кислорода одного кванта молекула не распадается на отрицательный электрон и положительный ион. Поэтому ультрафиолетовое излучение относят к типу неионизирующих излучений.

Бактерицидным действием обладает ультрафиолетовое излучение с диапазоном длин волн 205 — 315 нм, которое проявляется в деструктивно-модифицирующих фотохимических повреждениях ДНК клеточного ядра микроорганизма, что приводит к гибели микробной клетки в первом или последующем поколении.

Реакция живой микробной клетки на ультрафиолетовое излучение не одинакова для различных длин волн. Зависимость бактерицидной эффективности от длины волны излучения иногда называют спектром действия.

На рис. 1 <*> приведена кривая зависимости относительной спектральной бактерицидной эффективности S(лямбда)отн. от длины волны излучения лямбда.

————————————

<*> Рисунок не приводится.

Установлено, что ход кривой относительной спектральной бактерицидной эффективности для различных видов микроорганизмов практически одинаков.

Более чувствительны к воздействию ультрафиолетового излучения вирусы и бактерии в вегетативной форме (палочки, кокки). Менее чувствительны грибы и простейшие микроорганизмы. Наибольшей устойчивостью обладают споровые формы бактерий.

В Прилож. 4 приведена таблица экспериментальных значений поверхностной и объемной бактерицидных доз (экспозиций) в энергетических единицах, обеспечивающих достижение эффективности обеззараживания до 90, 95 и 99,9% при облучении микроорганизмов излучением с длиной волны 254 нм от ртутной лампы низкого давления. Следует заметить, что данные, приведенные в этой таблице, являются справочными, так как получены различными авторами и не всегда совпадают.

В качестве основной радиометрической (эффективной) величины, характеризующей бактерицидное излучение, является бактерицидный поток.

Значение бактерицидного потока Фбк может быть вычислено с учетом относительной спектральной бактерицидной эффективности по формуле:

315

Фбк = ДЕЛЬТА лямбда SUM Фе,лямбда S(лямбда)отн., Вт, (1)

205

где:

205 — 315 — диапазон длин волн бактерицидного излучения, нм;

Фе,лямбда — значение спектральной плотности потока излучения, Вт/нм;

S(лямбда)отн. — значение относительной спектральной бактерицидной эффективности;

ДЕЛЬТА лямбда — ширина спектральных интервалов суммирования, нм.

В этом выражении эффективный бактерицидный поток Фбк оценивается по его способности воздействовать на микроорганизмы. Бактерицидный поток измеряется в ваттах, так как S(лямбда)отн. является безразмерной величиной.

Бактерицидный поток составляет долю от энергетического потока Фе источника излучения в диапазоне длин волн 205 — 315 нм, падающего на биологический приемник, эффективно расходуемую на бактерицидное действие, т.е.:

Фбк = Фе x Кбк, Вт, (2)

где Кбк — коэффициент эффективности бактерицидного действия излучения источника определенного спектрального состава, значение которого находится в пределах от 0 до 1.

Значение Кбк для ртутных ламп низкого давления равно 0,85, а для высокого давления — 0,42. Тогда для данного типа источника бактерицидные единицы любых радиометрических величин будут равны произведению Кбк на соответствующую энергетическую единицу.

Для описания характеристик ультрафиолетового излучения используются радиометрические физические (или энергетические) величины. Измерение значений этих величин подразделяется на спектральные и интегральные методы. При спектральном методе измеряется значение спектральной плотности радиометрической величины монохроматических излучений в узком интервале длин волн. При интегральном методе оценивается суммарное излучение в определенном спектральном диапазоне как для линейчатого, так для сплошного спектра.

В табл. 1 приведены основные радиометрические энергетические величины ультрафиолетового излучения, их определения и единицы измерения.

БИОДОТЭДУ

Протоны и электроны

На каждый протон в атомном центре где-то на орбите приходится электрон. Протон несет положительный заряд ( + ), а электрон несет отрицательный заряд (), поэтому атомы элементов нейтральны, все положительные заряды компенсируют все отрицательные заряды.

Атомы отличаются друг от друга числом содержащихся в них протонов, нейтронов и электронов. Однако их расположение всегда следует одному и тому же набору принципов.

Вопрос стабильности


Водород и гелий иллюстрируют тот факт, что не все атомы обладают одинаковыми свойствами. Оба являются газами, но газообразный водород взрывоопасен, тогда как газообразный гелий полностью инертен и не может подвергаться каким-либо химическим реакциям при нормальных обстоятельствах.

Атомы водорода имеют один протон в центре и один электрон на самом низком энергетическом уровне. Атомы гелия, с другой стороны, имеют два протона и два электрона на самом низком энергетическом уровне. Нижний энергетический уровень заполнен максимальным количеством электронов. Это очень стабильное устройство, и, следовательно, гелий является инертным газом с небольшими химическими свойствами.

Водород имеет только один электрон на самом низком энергетическом уровне.Это очень нестабильное устройство, и газообразный водород подвергается множеству реакций, чтобы достичь стабильной электронной конфигурации, где его энергетический уровень либо пуст от электронов, либо заполнен электронами.

Атомы наиболее стабильны, когда их внешний энергетический уровень либо свободен от электронов, либо заполнен электронами.

Ионы


Атомы натрия имеют 11 электронов.Два из них находятся на самом низком энергетическом уровне, восемь — на втором энергетическом уровне, а затем один электрон — на третьем энергетическом уровне. Это очень нестабильная структура, а элемент натрия представляет собой высокореактивное, смертоносное белое полутвердое вещество, которое воспламеняется на воздухе или прожигает человеческую плоть при контакте. Реактивное вещество.

Атомы хлора имеют 17 электронов. Два на низшем, восемь на втором и 7 на третьем энергетическом уровне. Это тоже очень нестабильная схема.Этот элемент представляет собой газ при комнатной температуре и использовался во время Первой мировой войны в качестве отравляющего оружия из-за его высокой реактивности с легкими человека. Эти два атома были созданы друг для друга.

Атомы натрия легко отдают единственный электрон на самой внешней орбитали. Этот электрон немедленно подхватывается атомом хлора и помещается в последнее пустое место на его самой внешней орбите. Теперь оба атомных устройства гораздо более стабильны. Они оба имеют крайние орбитали, заполненные электронами.

Однако за эту стабильность приходится платить. Отдавая электрон, атом натрия теряет отрицательный электрический заряд. У него все еще есть все положительно заряженные протоны, поэтому оставшаяся структура больше не является электрически нейтральной. Он имеет чистый положительный заряд (+). Точно так же атом хлора получил этот дополнительный отрицательный заряд и не имеет дополнительных протонов, поэтому теперь он несет чистый отрицательный заряд (-).

Эти новые атомные устройства называются ионами , а процесс электронного обмена называется ионизацией .

Ионные связи

Ионные связи представляют собой тип связи, образованный притяжением между противоположно заряженными ионами. Такие связи создаются, когда самые внешние электроны одного атома (например, натрия) постоянно передаются другому атому (например, хлору). Атом, потерявший электрон, становится положительно заряженным ионом (называемым катионом ), а атом, подхватывающий лишний электрон, становится отрицательно заряженным ионом (называемым анионом ).

Разноименные заряды притягиваются, а одноименные отталкиваются. Итак, ионы ориентируются таким образом, что каждый положительный ион оказывается окруженным отрицательными ионами, а каждый отрицательный ион оказывается окруженным положительными ионами. Ионы устроены таким образом, что положительные и отрицательные заряды чередуются и уравновешивают друг друга.

Хлорид натрия — это твердая пищевая добавка, которая более стабильна, чем любая из ее составных частей, а все потому, что самые внешние энергетические уровни ее атомов заполнены электронами.

… теперь вы исследуете
ионы для себя.

Если вы читаете это сообщение, а не видите интерактивную анимацию, то…

Вероятно, вы используете браузер (программное обеспечение, позволяющее выйти в Интернет на вашем компьютере), который устарел или не поддерживает эти функции.

Если вы хотите, вы можете исправить эту ситуацию,

  • обновив браузер как минимум до версии Netscape 4.0 или выше (или Internet Explorer 4.0 или выше).
  • Также вам понадобится подключаемый модуль Sockwave, установленный вместе с вашим браузером (примечание: иногда браузеры поставляются с уже установленным подключаемым модулем — проверьте).


BIO точка EDU
© 2003, профессор Джон Бламир

Метаболомическая платформа целенаправленной масс-спектрометрии с переключением положительных/отрицательных ионов для биологических жидкостей, клеток, свежих и фиксированных тканей

  • Bayley, J.P. & Devilee, P. Опухоли Варбурга и механизмы митохондриальных генов-супрессоров опухолей. Лаять нужное дерево? Курс. мнение Жене. Дев. 20 , 324–329.

  • Вандер Хайден, М.Г., Кэнтли, Л.К. и Томпсон, С. Б. Понимание эффекта Варбурга: метаболические потребности пролиферации клеток. Наука 324 , 1029–1033 (2009).

    КАС Статья Google ученый

  • Ромеро-Гарсия, С., Лопес-Гонсалес, Дж. С., Баез-Виверос, Дж. Л., Агилар-Касарес, Д. и Прадо-Гарсия, Х. Метаболизм опухолевых клеток: интегральный взгляд. Рак Биол. тер. 12 , 939–948 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Wishart, DS Успехи в идентификации метаболитов. Биоанализ 3 , 1769–1782 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Мамас М., Dunn, WB, Neyses, L. & Goodacre, R. Роль метаболитов и метаболомики в клинически применимых биомаркерах заболевания. Арх. Токсикол. 85 , 5–17 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Данн В.Б., Бродхерст Д.И., Атертон Х.Дж., Гудакр Р. и Гриффин Дж.Л. Исследования метаболомов млекопитающих на системном уровне: роль масс-спектрометрии и спектроскопии ядерного магнитного резонанса. Хим. соц. 40 , 387–426 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Киттерингем, Н.Р., Дженкинс, Р.Е., Лейн, К.С., Эллиотт, В.Л. и Парк, Б.К. Мониторинг множественных реакций для количественного анализа биомаркеров в протеомике и метаболомике. Ж. Хроматогр. Б Аналитик. Технол. Биомед. Жизнь наук. 877 , 1229–1239 (2009).

    КАС Статья Google ученый

  • Мэн З.и Veenstra, TD. Подходы целевой масс-спектрометрии для проверки белковых биомаркеров. J. Протеомика 74 , 2650–2659 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Вей Р. Метаболомика и ее практическое значение в фармацевтической промышленности. Курс. Препарат Метаб. 12 , 345–358 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Лу, В.и другие. Метаболомный анализ с помощью обращенно-фазовой жидкостной хроматографии с ионным паром в сочетании с автономным масс-спектрометром с орбитальной ловушкой. Анал. хим. 82 , 3212–3221 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Розенлинг Т. и др. Влияние отсроченного хранения на измеренный протеом и метаболом спинномозговой жидкости человека. клин. хим. 57 , 1703–1711 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Де Вос, Р.С. и др. Нецелевая крупномасштабная метаболомика растений с использованием жидкостной хроматографии в сочетании с масс-спектрометрией. Нац. протокол 2 , 778–791 (2007).

    КАС Статья Google ученый

  • Xia, J. & Wishart, D.S. Веб-вывод биологических паттернов, функций и путей на основе метаболомных данных с использованием MetaboAnalyst. Нац. протокол 6 , 743–760 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Ся, Дж., Psychogios, N., Young, N. & Wishart, DS. MetaboAnalyst: веб-сервер для анализа и интерпретации метаболомных данных. Рез. нуклеиновых кислот. 37 (проблема с веб-сервером): W652–W660 (2009 г.).

    КАС Статья Google ученый

  • Родамер, М., Элсингхорст, П.В., Кинциг, М., Гутшоу, М. и Зоргель, Ф. Разработка и валидация процедуры жидкостной хроматографии/тандемной масс-спектрометрии для количественного определения сунитиниба (SU11248) и его активного метаболит, N-дезэтилсунитиниб (SU12662), в плазме крови человека: приложение к предварительному исследованию. Ж. Хроматогр. Б Аналитик. Технол. Биомед. Жизнь наук. 879 , 695–706 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Келли, А.Д. и др. Метаболомное профилирование опухолевой ткани, фиксированной формалином и залитой парафином, с использованием направленной ЖХ/МС/МС: применение при саркоме. PLoS ONE 6 , e25357 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Йи, К.Х. и др. Метаболическая регуляция N-альфа-ацетилирования белка с помощью Bcl-xL способствует выживанию клеток. Cell 146 , 607–620 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Локасале, Дж.В. и другие. Фосфоглицератдегидрогеназа отклоняет поток гликолиза и способствует онкогенезу. Нац. Жене. 43 , 869–874 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Вандер Хайден, М.Г. и др. Доказательства альтернативного пути гликолиза в быстро пролиферирующих клетках. Наука 329 , 1492–1499 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Ян, X. и др. Платформа масс-спектрометрии для количественного определения метаболизма раковых клеток из клеток, опухолей и фиксированных тканей. утра. доц. Рак Рез. 102-я годовщина. Встреча Орландо, Флорида, США (2011).

  • Анастасиу, Д.и другие. Ингибирование пируваткиназы M2 активными формами кислорода способствует клеточным антиоксидантным реакциям. Наука 334 , 1278–1283 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Гао, Д. и др. mTOR управляет собственной активацией через SCFβTrCP)-зависимую деградацию ингибитора mTOR DEPTOR. Мол. Ячейка 44 , 290–303 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Локасале, Дж.В. и др. Метаболомика спинномозговой жидкости человека позволяет выявить признаки злокачественной глиомы. Мол. Клетка. Протеомика опубликована в Интернете, doi:10.1074/mcp.M111.014688 (2012).

  • Koyama, J. et al. Одновременное определение гистамина и простагландина D2 методом LC-ESI-MS/MS с режимами ионизации с переключением положительных/отрицательных ионов: применение к изучению противоаллергических флавоноидов при дегрануляции клеток KU812. Анал. Биоанал. хим. 401 , 1385–1392 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Zhang, Y., Ren, Y., Jiao, J. & Li, D. Ультравысокоэффективная жидкостная хроматография-тандемная масс-спектрометрия для одновременного анализа аспарагина, сахаров и акриламида в реакциях Майяра. Анал. хим. 83 , 3297–3304 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Хара, Х.и другие. Одновременный аналитический метод определения TCh446 и его четырех метаболитов в плазме человека с помощью жидкостной хроматографии/тандемной масс-спектрометрии. Быстрое сообщение. Масс-спектр. 18 , 377–384 (2004).

    КАС Статья Google ученый

  • Баджад, Ю.С. и другие. Разделение и количественный анализ водорастворимых клеточных метаболитов с помощью хроматографии гидрофильных взаимодействий и тандемной масс-спектрометрии. Ж. Хроматогр. А 1125 , 76–88 (2006).

    КАС Статья Google ученый

  • Лу, В., Беннетт, Б.Д. и Рабиновиц, Дж. Д. Аналитические стратегии для целевой метаболомики на основе ЖХ-МС. Ж. Хроматогр. Б Аналитик. Технол. Биомед. Жизнь наук. 871 , 236–242 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Мартино, Э., Теа И., Лоаек Г., Жиродо П. и Акока С. Стратегия выбора процедур экстракции для метаболомного анализа клеток млекопитающих на основе ЯМР. Анал. Биоанал. хим. 401 , 2133–2142 (2011).

    КАС Статья Google ученый

  • Wikoff, W.R., Pendyala, G., Siuzdak, G. & Fox, H.S. Метаболомный анализ спинномозговой жидкости выявляет изменения экспрессии фосфолипазы в ЦНС ВИО-инфицированных макак. Дж. Клин. Вкладывать деньги. 118 , 2661–2669 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Герстен, Р.Э., Карр, С.А. и Сабатин, М. Интеграция протеомных инструментов для улучшения биомаркеров повреждения миокарда. клин. хим. 56 , 194–201 (2011).

    Артикул Google ученый

  • Го, Т., Гу, Дж., Солдин, О.П., Сингх, Р.Дж. и Солдин, С.Дж. Быстрое измерение эстрогенов и их метаболитов в сыворотке человека с помощью жидкостной хроматографии и тандемной масс-спектрометрии без дериватизации. клин. Биохим. 41 , 736–741 (2008).

    КАС Статья Google ученый

  • Элстром Р.Л. и др. Akt стимулирует аэробный гликолиз в раковых клетках. Рак Res. 64 , 3892–3899 (2004).

    КАС Статья Google ученый

  • Плас, д.Р., Талапатра С., Эдингер А.Л., Ратмелл Дж. К. и Томпсон С. Б. Akt и Bcl-xL способствуют выживанию, не зависящему от фактора роста, благодаря различным воздействиям на митохондриальную физиологию. Дж. Биол. хим. 276 , 12041–12048 (2001).

    КАС Статья Google ученый

  • Колофф, Дж. Л. и Ратмелл, Дж. К. Метаболическая регуляция Akt: роли поменялись местами. J. Cell Biol. 175 , 845–847 (2006).

    КАС Статья Google ученый

  • Произошла ошибка при настройке пользовательского файла cookie

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности. Если ваш браузер не принимает файлы cookie, вы не можете просматривать этот сайт.


    Настройка браузера на прием файлов cookie

    Существует множество причин, по которым файл cookie не может быть установлен правильно. Ниже приведены наиболее распространенные причины:

    • В вашем браузере отключены файлы cookie.Вам необходимо сбросить настройки браузера, чтобы принять файлы cookie, или спросить вас, хотите ли вы принимать файлы cookie.
    • Ваш браузер спрашивает, хотите ли вы принимать файлы cookie, и вы отказались. Чтобы принять файлы cookie с этого сайта, нажмите кнопку «Назад» и примите файл cookie.
    • Ваш браузер не поддерживает файлы cookie. Попробуйте другой браузер, если вы подозреваете это.
    • Дата на вашем компьютере в прошлом. Если часы вашего компьютера показывают дату до 1 января 1970 г., браузер автоматически забудет файл cookie.Чтобы это исправить, установите правильное время и дату на своем компьютере.
    • Вы установили приложение, которое отслеживает или блокирует установку файлов cookie. Вы должны отключить приложение при входе в систему или проконсультироваться с системным администратором.

    Почему этому сайту требуются файлы cookie?

    Этот сайт использует файлы cookie для повышения производительности, запоминая, что вы вошли в систему, когда переходите со страницы на страницу. Предоставить доступ без файлов cookie потребует от сайта создания нового сеанса для каждой посещаемой вами страницы, что замедляет работу системы до неприемлемого уровня.


    Что сохраняется в файле cookie?

    Этот сайт не хранит ничего, кроме автоматически сгенерированного идентификатора сеанса в файле cookie; никакая другая информация не фиксируется.

    Как правило, в файле cookie может храниться только информация, которую вы предоставляете, или выбор, который вы делаете при посещении веб-сайта. Например, сайт не может определить ваше имя электронной почты, если вы не решите ввести его. Разрешение веб-сайту создавать файлы cookie не дает этому или любому другому сайту доступ к остальной части вашего компьютера, и только сайт, создавший файл cookie, может его прочитать.

    Генерация водородно-ионной плазмы с наложением пучка положительных ионов: AIP Достижения: Том 9, № 8

    A. Инжекция пучка положительных ионов

    Отклоняющее магнитное поле для удаления электронов применяется вблизи ЦТ. На рис. 3 представлены осевые профили плотности магнитного потока z в направлении, перпендикулярном оси z при r = 0 см. Можно использовать либо магнитную экранирующую пластину толщиной 3 мм, либо медную пластину толщиной 1 мм.Две кривые сравнивают эти два случая. При использовании экранирующей пластины плотность магнитного потока достигает максимального значения 74 мТл при z = +1,5 см и уменьшается до 3 мТл при z = -0,7 см. Магнитное поле вблизи выхода из отверстий ЦТ ослабевает, а в области ниже по потоку магнитное поле практически не возникает. С медной пластиной сильное магнитное поле прикладывается вблизи выхода апертур КЗ, но максимальная плотность магнитного потока уменьшается примерно вдвое.Поскольку наличие отклоняющего магнитного поля вблизи выхода из апертур CG влияет на траектории частиц при анализе масс и энергетическом анализе, магнитная экранирующая пластина используется в следующих измерениях. Масс-спектрометрия используется для анализа типов положительных ионов в плазма разряда. Масс-спектрометрия положительных ионов осуществляется путем изменения давления газообразного водорода в секции мишени, где не создается драйверная плазма. На рис. 4 представлены спектры B d тока коллектора I c при В an = −250 В, как и на рис.2(а). Однако здесь удаляются Al-PG и CG, а плазма облучается непосредственно на ускорительный электрод, чтобы уменьшить конверсию ионов и потери ионов из-за столкновения положительных ионов с электродами. Пики при B d = 105 мТл, 145 мТл и 180 мТл указывают на протоны H + и молекулярные ионы h3+ и h4+ соответственно. При уменьшении давления газа плотность плазмы уменьшается, даже если мощность разряда постоянна. I c нормализуется к току ионного пика H + IH+, поскольку он фокусируется на отношении пикового тока молекулярного иона к IH+.В спектрах B d , т.е. в масс-спектрах, когда давление газа низкое (0,008 Па), ток ионов h3+ Ih3+ относительно велик. С увеличением давления газа Ih3+ уменьшается, а Ih4+ увеличивается. Массовый пик ионов h3+ при 0,3 Па практически отсутствует. Повышение давления газа увеличивает частоту столкновений с нейтральными молекулами водорода и имеет тенденцию к уширению массовых пиков. IH+ и Ih4+ увеличиваются с увеличением давления газа; однако они существенно не меняются при 0.04 Па и более. Напротив, Ih3+ уменьшается с увеличением давления газа. Вылетающие из нитей термоэлектроны ускоряются в катодном слое, превращаясь в быстрые электроны с энергией 70 эВ. Быстрые электроны быстро сталкиваются с молекулами H 2 и атомами H вблизи нитей. Связанные уравнения скоростей были численно решены для оценки плотностей частиц. Основные реакции с быстрыми электронами, учитываемые в уравнениях скоростей, следующие. 64,65 64.К. Ф. Барнет, Дж. А. Рэй, Э. Риччи и М. Т. Уилкер, Атомные данные для исследования управляемого синтеза (1977), ORNL-5206.65. K. Watanabe, M. Araki, M. Dairaku, H. Horiike, Y. Ohara, Y. Okumura, S. Tanaka и K. Yokoyama, Rev. Sci. Инструм. 61 , 1694 (1990). https://doi.org/10.1063/1.1141134
    (A) h3+e− → h3++2e−(B) h3+e− → H++H+2e−(C) h3++e− → H++H+e-(D) H+e- → H++2e-
    Выходы продуктов этих реакций в низком диапазоне плотности быстрых электронов удовлетворяют (A) > (C) > ( Б) > (Г). 66,67 66. T. Morishita, T. Inoue, T. Iga, K. Watanabe, and T. Imai, Rev. Sci. Инструм. 75 , 1764 (2004). https://doi.org/10.1063/1.169562367. C.F.Chan, C.F.Burrell и W.S.Cooper, J. Appl. физ. 54 , 6119 (1983). https://doi.org/10.1063/1.331948 Хотя образуются ионы h3+ и H + , в реакции (A) образуется много ионов h3+. Ионы Н + образуются в реакциях (В)-(Г), но вклады реакций (В) и (Г) невелики.Поскольку быстрые электроны практически не обнаруживаются в характеристиках зонда в плазме мишени, большая часть энергии быстрых электронов расходуется на реакции (А) и (С) вблизи филаментов. Существует верхний предел мощности разряда, который соответствует способности водяного охлаждения вакуумного сосуда, а ток разряда определяет плотность быстрых электронов. Плотность быстрых электронов мала, ионы h3+ сталкиваются с молекулами H 2 , и они превращаются в ионы h4+ с последующей реакцией (E), пока летят к масс-спектрометру.
    (E) h3++h3 → h4++H
    Поскольку количество ионов h4+ увеличивается, а количество ионов h3+ уменьшается по мере увеличения давления газа, большая часть ионов h3+ превращается в ионы h4+ при 0,3 Па Поскольку типичное газовое давление составляет 0,06 Па, отношение обилия ионов H + к молекулярным ионам, т. е. отношение протонов, низкое (∼ 0,18). 68–70 68. K.W. Ehlers and K.N. Leung, Rev. Sci. Инструм. 52 , 1452 (1981). https://doi.org/10.1063/1.113647469. S. Tanaka, M. Akiba, H. Horiike, M. Matsuoka, Y. Ohara и Y. Okumura, Rev. Sci. Инструм. 57 , 145 (1986). https://doi.org/10.1063/1.113895870. T. Inoue, K. Miyamoto, M. Mizuno, Y. Okumura, Y. Ohara, G.D. Ackerman, C.F. Chan, W.S. Cooper, J.W. Kwan и M.C. Vella, Rev. Sci. Инструм. 66 , 3859 (1995). https://doi.org/10.1063/1.1145449Al-PG и CG показаны на рис. 2(а). На рис.5, где ускоряющие напряжения положительных ионов и отрицательно заряженных частиц равны В и = -150 В и +150 В соответственно. Драйверная плазма здесь не генерируется. Чтобы четко показать массовый пик электрона, отклоняющее магнитное поле в центре тяжести здесь не применяется. V PG близок к потенциалу плазмы, и электроны плазмы, проходящие через Al-PG, показаны в виде пика при B d = -5 мТл. Пик при B d ∼ -80 мТл обозначает ионы H . B d пика массы, Bdpeak, зависит от отношения массы к заряду и импульса заряженных частиц и площади отклоняющего магнитного поля. Bdpeak является специфическим для масс-спектрометра значением и изменяется в зависимости от кинетической энергии. Зависимость пикового тока отрицательных ионов IH- от энергии облучения положительными ионами показана на рис. 6. IH- становится максимальным при нескольких электрон-вольтах, 71–73 71. К. Цумори, Х. Накано, М. Кисаки, К. Икеда, К. Нагаока, М. Осакабе, Ю.Takeiri, O. Kaneko, M. Shibuya, E. Asano, T. Kondo, M. Sato, S. Komada и H. Sekiguchi, AIP Conf. проц. 1515 , 149 (2013).72. M. Bacal, R. McAdams и E. Surrey, Rev. Sci. Инструм. 86 , 02B103 (2014). https://doi.org/10.1063/1.482538773. М. Бакал, М. Сасао, М. Вада и Р. МакАдамс, AIP Conf. проц. 1655 , 02001 (2015). а выход отрицательных ионов значительно снижается при энергии облучения 5 эВ и более. Следовательно, далее Al-PG устанавливается на уровне В PG = +2 В, что является условием напряжения для высокого выхода отрицательных ионов.Потенциал плазмы ϕ st целевой плазмы составляет приблизительно +5 В, а потенциал плазмы драйвера изменяется пропорционально В драйвера . Положительные ионы из драйверной плазмы инжектируются в целевую плазму. Масс-спектрометр с магнитным сектором, показанный на рис. 2 (а), подтверждает наличие наложенного пучка положительных ионов. Масс-спектры представлены на рис. 7 при В и = -150 В. Зависимость Bdpeak от В драйвера показана на рис.8. Когда пучок положительных ионов не наложен ( В драйвер = 0 В), массовые пики Bdpeak = 93 мТл, 131 мТл и 162 мТл указывают на ионы H + , h3+ и h4+ в мишени. плазма соответственно. При наложении пучка положительных ионов массовые пики появляются при Bdpeak > 150 мТл и смещаются в сторону более высокого магнитного поля пропорционально В драйверу . Когда В драйвер > +50 В появляются массовые пики ионов h3+ и h4+ пучка положительных ионов.Кинетическая энергия объемных положительных ионов в магнитном секторе составляет примерно 150 эВ, а энергия пучка положительных ионов примерно 310 эВ при В драйвер = +160 В. Bdpeak объемного положительного иона уменьшается в пропорция V водитель . Энергии ионов h3+ и h4+ при В драйвер = +160 В, по-видимому, уменьшаются на 46 эВ и 60 эВ от ширины спада Bdpeak соответственно. Однако маловероятно, что кинетическая энергия объемных положительных ионов уменьшится из-за наложения пучка положительных ионов.Качественно верно, что массовые пики положительных ионов одного вида, имеющих разную кинетическую энергию, проявляются в разных Bdpeak, но количественно обсуждать связь между кинетической энергией и Bdpeak нецелесообразно. На рис. 9 видно, что зависимость положительной ионный ток достиг коллектора на секторном электроде с напряжением В E при В драйвере > +50 В, куда явно падает пучок положительных ионов. Здесь условия напряжения: В PG = +2 В, В ex = -200 В и В и = -30 В.Эффект линзы Эйнцеля ограничен, поскольку V PG V и , но извлечение положительных ионов увеличивается, и пространственное расхождение может быть подавлено. В и — опорный потенциал электрического сектора, и определяется конечная кинетическая энергия положительных ионов в секторе. Кинетические энергии положительных ионов, облучаемых Al-PG и попадающих в сектор, обозначаются как K PG и K частиц (эВ) соответственно.Условие прохождения орбиты положительных ионов через центральную линию сектора: распределения энергии VEcenter. С учетом электростатического потенциала на входе в сектор энергия излучения равна К PG = К частица − e| В и | − e V PG .Поскольку VEcenter составляет приблизительно -110 В при В драйвер = +60 В из рис. 9, K PG составляет приблизительно 67 эВ. Поскольку VEcenter составляет примерно -150 В при 90 141 В 90 142 90 528 драйвер 90 529 = +100 В, 90 141 K 90 142 90 528 PG 90 529 составляет примерно 116 эВ. То есть центральная энергия в распределении энергии пучка положительных ионов составляет приблизительно 1,1e В драйвер (эВ). Разность потенциалов между потенциалом плазмы и напряжением Al-PG составляет несколько вольт, энергия облучения — несколько электрон-вольт. K Частицы считаются содержащими электростатический потенциал 30 эВ. VEcenter для объемных положительных ионов в плазме мишени составляет –34 В, K PG получается как 4,9 эВ – 30 эВ – 2 эВ π/2 ∼ 127○. 59–63 59. W. Bartky, A.J. Dempster, Phys. 33 , 1019 (1929). https://doi.org/10.1103/physrev.33.101960. А. Л. Хьюз, В. Рожанский, Phys. 34 , 284 (1929). https://doi.org/10.1103/physrev.34.28461. ЧАС.P. Eubank и T.D. Wilkerson, Rev. Sci. Инструм. 34 , 12 (1963). https://doi.org/10.1063/1.171810862. C. Renaud and J. Tachon, J. Nucl. Энергия, Plamsa Phys. 5 , 235 (1963). https://doi.org/10.1088/0368-3281/5/4/30463. NJ Taylor, Rev. Sci. Инструм. 40 , 792 (1969). https://doi.org/10.1063/1.1684071 Орбитальная конвергенция приводит к энергетической конвергенции. Энергетическое разрешение при угле схождения 127° составляет Δ К / К частиц = Δ r / r 0 = 2/12.5 = 0,16, где Δ r — ширина щели перед коллектором, r 0 — радиус кривизны на оси сектора. Энергии пучка положительных ионов, падающего в сектор, составляют К частицы ∼ 99 эВ при В драйвера = +60 В и К частицы ∼ 149 эВ при В драйвера +100 В. Расчетное энергетическое разрешение Δ К составляет 16 эВ ( В драйвер = +60 В) и 24 эВ ( В драйвер = +100 В).Полная ширина на полувысоте (FWHM) энергетического распределения составляет 51–64 эВ из рис. 9, что примерно в 3 раза превышает энергетическое разрешение. Здесь угол отклонения 90°, что меньше 127°, повторяется дважды, а орбитальная конвергенция недостаточна. Наряду с тем, что эффект линзы Эйнцеля недостаточен, энергетическая ширина, по-видимому, расширилась. Полуширина объемных положительных ионов составляет 14–18 эВ, а ширина пучка положительных ионов на полувысоте больше. Оказывается, что пучок положительных ионов имеет широкое распределение энергии во время облучения Al-PG.Пучок положительных ионов из плазмы драйвера состоит из энергии, рассеянной при столкновении с заряженными частицами и молекулами водорода при прохождении через плазму мишени. Площадь компонента пучка положительных ионов в распределении энергии пропорциональна току пучка. Ток пучка увеличивается по мере увеличения В драйвера . Следовательно, энергией и током луча нельзя управлять независимо.

    B. Генерация водородно-ионной плазмы

    Как описано выше, Al-PG можно облучать положительными ионами, на которые накладывается пучок положительных ионов.Роль пучка положительных ионов в генерации ионной плазмы в области ниже по потоку описана ниже. Плотность (высота столбца) и энергия (длина стрелки) положительных ионов и осевой профиль потенциала плазмы z схематически показаны на рис. 10. пропорционально V водитель . Положительные ионы в плазме драйвера ускоряются и инжектируются в плазму-мишень.Суммарная энергия ускорения положительных ионов равна e( ϕ sd ϕ st ) (эВ) и составляет примерно 1,1e В драйвер (эВ) из рис. 9. Энергия рассеивается, когда пучок положительных ионов пересекает плазму мишени, но имеет энергию не менее e V драйвер (эВ). На основании рис. 7 и 9, плотность пучка положительных ионов ниже плотности объемных положительных ионов более чем на порядок, но энергия выше более чем на порядок.Согласно рис. 6, отрицательные ионы образуются, когда энергия положительных ионов меньше 10 эВ. Следовательно, пучок положительных ионов не способствует образованию отрицательных ионов. Отрицательные ионы, образующиеся в результате отрицательной ионизации массы положительных ионов, способствуют извлечению в область ниже по потоку, когда CG имеет положительное смещение. Объемные положительные ионы с малой энергией тормозятся вблизи ЦТ и электростатически отражаются. Однако, поскольку пучок положительных ионов может в достаточной степени преодолевать потенциальный барьер CG, он может достигать области ниже по потоку.Если нет пучка положительных ионов, только отрицательные ионы извлекаются вниз по потоку, и спонтанно образуется потенциальная структура, ограничивающая прохождение отрицательных ионов и удовлетворяющая квазинейтральность в области ниже по потоку. Следовательно, для повышения плотности ионной плазмы в области ниже по потоку должны присутствовать положительные ионы с энергией, которая может пройти через ЦТ. целевая плазма z = -4 см в нижнюю область z = 40 см с помощью зонда Ленгмюра (зонд z ), перемещаемого в направлении z .Область −2 z Рис. 1. Пусть I p+ и I p− – положительный и отрицательный токи насыщения при напряжениях зонда В p = −150 В +150 В соответственно. Тогда отрицательный ток представляет собой сумму тока отрицательных ионов и тока электронов. Отрицательный ток сильно варьируется, даже если плотность плазмы одинакова, в зависимости от наличия или отсутствия электронов. С другой стороны, если энергетическое распределение положительных ионов одинаково, положительный ток пропорционален плотности плазмы.Зонд Ленгмюра не может разделять и измерять отрицательные ионы и электроны с одинаковым зарядом, но может качественно оценить наличие отрицательных ионов в плазме. В квазинейтральной водородной плазме, включающей отрицательные ионы, средние плотности и скорости положительных ионов, отрицательных ионов и электронов определяются как V
    + , V — , и V , и V E , соответственно, где квази-нейтральное состояние N + = N + N E довольный.Отношение отрицательного к положительному току насыщения можно аппроксимировать выражением | I p− / I p+ | = ( N V + N E V E ) / N + V + . В обычной электронной плазме без отрицательных ионов, т. е. n e / n + = 1, отношение токов становится | I p− / I p+ | = v e / v + ∼ 30 в z = 4 см.Можно аппроксимировать, что отрицательные ионы и электроны имеют максвелловское распределение энергии. В нижней по потоку области z > +3 см электроны, десорбированные с отрицательных ионов, будут иметь ту же температуру, что и отрицательные ионы. Отношение скорости отрицательного иона к скорости электрона равно v / v e = me/m− = 1/1836 = 0,023, а относительная скорость отрицательного иона получается как v / v + = 0.69. Когда коэффициент текущей ликвидности | I p− / I p+ | = N N E / E / N / N · + · 30 + (1 — N E / N + ) · 0,69 = 1, Остаточная дробная концентрация электронов получена как N e / n + = 1 × 10 −2 . Отрицательные ионные плазма с м ~ 10 м ~ 10 м + были исследованы и остаточная дробная концентрация электронов была получена как N E / N + -3 . 74,75 74. Kim S.H., Merlino R.L. // Phys. Ред. E 76 , 035401 (2007 г.). https://doi.org/10.1103/physreve.76.03540175. Ким С.Х., Мерлино Р.Л., Мейер Дж.К., Розенберг М., J. Plasma Phys. 79 , 1107 (2013). https://doi.org/10.1017/s0022377813001074 На рис. 11 показаны осевые профили z I p+ и соотношение отрицательного и положительного токов насыщения. I p+ значительно уменьшается на z I p+ уменьшается вблизи z = +2.3 см сразу после прохождения ЦТ и становится устойчивым при z > +6 см. Когда V драйвер увеличивается и пучок положительных ионов вводится при V драйвер > +40 В, I p+ в области ниже по потоку значительно увеличивается, и коэффициент тока становится почти 1. Согласно к зондовым характеристикам при z = −4 см электронной плазмы плотность плазмы равна 1 × 10 11 см −3 , а положительный ток насыщения равен I p+ = 52 мк А.Поскольку потенциал плазмы на z = +4 см почти равен потенциалу плазмы на z = −4 см, I p+ пропорционально плотности плазмы. Поскольку I p+ равно 1 мк А ( В драйвер = +100 В) при z = +4 см, плотность ионной плазмы 2 × 10 9 см . С другой стороны, если положительных ионов пучка мало ( V водитель I p+ на порядок меньше при z > +4 см, но I p− увеличивается.Коэффициент тока при z = +4 см составляет примерно 14 при В драйвер = +40 В, где инжекция пучка положительных ионов недостаточна, и 100 или более при В драйвер = 0 В без луч. В квазинейтральной плазме высокое отношение токов свидетельствует о присутствии электронов в области ниже по потоку. Осевые профили z плавающего потенциала зонда ϕ f в окрестности выводных отверстий ЦГ показаны на рис. Инжир.12, где В PG = +2 В и В CG = +100 В. Плавающий потенциал — это потенциал, при котором положительный и отрицательный токи, втекающие в коллектор, становятся равными, и это не обязательно то же, что пространственный потенциал ϕ с . Если кинетические энергии электронов и положительных ионов одинаковы, электронный ток намного выше, чем ток положительных ионов, потому что электроны легкие. ϕ f отрицательный сдвиг больше, чем ϕ s ; следовательно, электронный ток становится малым, а сдвиг потенциала существенно пропорционален электронной температуре.Положительный и отрицательный токи в ионной плазме почти равны. Коэффициент текущей ликвидности близок к 1, как описано выше, и ϕ f и ϕ s почти равны. В нисходящей области при В драйвер = 0 В и +40 В коэффициент тока высокий (рис. 11) и ϕ f имеет слабоотрицательный потенциал (рис. 12), поэтому можно сказать, что электроны присутствуют. В ситуации, когда пучка положительных ионов недостаточно, ожидается, что часть отрицательных ионов коллапсирует и замещается электронами десорбции.Структура потенциала вилки в направлении z формируется на z ∼ 1,5 см, где В драйвер = +100 В, как и на рис. 11. Пиковый потенциал структуры потенциала вилки зависит от V драйвер даже при постоянном смещении CG на V CG = +100 В. В отсутствие пучка положительных ионов V драйвер = 0 В, ϕ f при z = +1,5 см составляет примерно +2 В, но внутренняя стенка апертуры смещена на +100 В.Следовательно, формируется структура ямного потенциала в направлении r . Даже в присутствии пучка положительных ионов В драйвер = +100 В пиковый потенциал составляет приблизительно +24 В, и также формируется структура потенциала ямы в направлении r . Пучок положительных ионов проходит вблизи центра апертуры, где пространственный потенциал низок, и направляется в область ниже по потоку. С другой стороны, рассеянные по энергии положительные ионы с относительно низкой энергией электростатически отражаются структурой потенциала пробки и не могут пройти через нее.Потенциальная структура пробки контролирует поток положительных ионов, проходящий через CG, и играет саморегулирующуюся роль, так что плазма остается квазинейтральной в области ниже по потоку. Следовательно, пиковый потенциал зависит от потока положительных ионов пучка. Свойства плазмы ниже по потоку определяются драйвером V и V CG . Ток и энергия пучка положительных ионов контролируются драйвером V . Извлечение и ускорение отрицательных ионов контролируется V CG .Исследован диапазон напряжения В драйвера и В CG при поддержании ионной плазмы. На рис. 13(а) и (б) соответственно. Зависимости коэффициента тока при z = +4 см и +10 см представлены на рис. 14(а) и (б) соответственно. При В драйвер > +50 В в условиях достаточной инжекции пучка положительных ионов I p+ , который пропорционален плотности плазмы, значительно возрастает в области ниже по потоку, но В CG постоянна при +100 В на рис.11. Из рис. 13(а) I p+ увеличивается по мере увеличения V драйвера , а напряжение, которое I p+ максимально, зависит от V CG. Диапазон напряжения В CG , в котором плотность плазмы высока в широком диапазоне энергии пучка положительных ионов, составляет В CG = от +130 до +150 В. Там, где состояние плазмы стабильно, диапазон напряжения такой же, как у z = +4 см, хотя I p+ уменьшается примерно на 0.6 μ A на z = +10 см (рис. 13(б)). Коэффициент тока близок к 1 при В драйвер > +50 В из рис. 14. Однако при недостаточной инжекции пучка положительных ионов коэффициент тока увеличивается в зависимости от позиция. По мере увеличения V CG при V водителя V CG увеличивается; однако из рис. 14(b) можно сказать, что коллапс отрицательных ионов сильно зависит от драйвера V , а не от V CG .Условия напряжения, подходящие для генерации ионной плазмы с более высокой плотностью, составляют В драйвер > +90 В и В CG = от +130 до +150 В. Салим 76 76. Х. Салим , физ. Плазма 13 , 044502 (2006). https://doi.org/10.1063/1.2192756 указал, что существование ионно-акустической волны в парно-ионной плазме фуллерена 24,25 24. W. Oohara, D. Date, and R. Hatakeyama, Phys. Преподобный Летт. 95 , 175003 (2005 г.).https://doi.org/10.1103/physrevlett.95.17500325. W. Oohara и R. Hatakeyama, Phys. Плазма 14 , 055704 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2436854 указывает на наличие в системе электронов со значительной плотностью. Салим представил простой критерий для определения чистой плазмы парных ионов. 77 77. H. Saleem, Phys. Плазма 14 , 014505 (2007). https://doi.org/10.1063/1.2436757 Было показано, что простейшее требование иметь чисто парно-ионную плазму, в которой можно пренебречь динамикой электронов, должно иметь вид ω pe и ω p+ — частоты плазменных колебаний электронов и положительных ионов соответственно.Это означает n e / n + m e / m + . Остаточная дробная концентрация электронов, указанная критерием Салема, N E / N / N + « M E / M + = 1/1836 = 5,4 × 10 -4 для чистой плазмы парных ионов. Остаточная дробная концентрация электронов ( n e / n + ∼ 10 −2 ) в нижней области z > +3 см не удовлетворяет критерию.Критерий порядка 10 -5 или менее выходит за пределы диапазона, который можно обсудить при измерении зондом Ленгмюра. Для точного анализа необходимо использовать масс-анализатор, который может измерять отдельно электроны и отрицательные ионы. Пример масс-спектра показан на рис. 5, электроны и отрицательные ионы можно четко разделить и измерить. Здесь электронный пик велик, потому что электроны не удаляются намеренно. Поскольку величина шумового тока, измеренная коллектором в анализаторе, имеет порядок наноампер, I e , которые могут быть обнаружены, требуют, по крайней мере, около 1 мк А.Поэтому требуется ток положительных ионов в сотни микроампер. Это означает, что ток положительных ионов должен быть увеличен на два порядка. Три улучшения: (1) увеличение диаметра входной апертуры анализатора, (2) увеличение площади коллектора и (3) использование системы разделения с низкими потерями — факторы, которые значительно снижают разрешение по массе. Однако допустимо низкое разрешение по массе, если электроны и отрицательные ионы имеют большую разность масс. Мы думаем, что при разработке усовершенствованного масс-спектрометра остаточная относительная концентрация электронов будет оцениваться порядка 10 -5 .

    Учебное пособие по масс-спектрометрии (д-р Камел Харрата) | Цех химического приборостроения

     


    В этом учебном пособии обсуждаются основные аспекты масс-спектрометрии, которые помогут вам выбрать правильные методы и измерения для ваших исследовательских образцов.

     


    Что такое масс-спектрометрия?

    Масс-спектрометрия — это аналитический метод, который включает исследование в газовой фазе ионизированных молекул с целью одного или нескольких из следующих действий:

    • Определение молекулярной массы
    • Структурная характеристика
    • Исследование реакционной способности газовой фазы
    • Качественный и количественный анализ компонентов в смеси.

    Масс-спектрометрия состоит в основном из взвешивания ионов в газовой фазе. Используемый прибор можно рассматривать как сложные весы, которые с высокой точностью определяют массы отдельных атомов и молекул. В зависимости от химических и физических свойств образцов могут использоваться различные методы ионизации. Одним из основных факторов при выборе метода ионизации является термолабильность. Для образцов, которые не являются термолабильными и относительно летучими, можно эффективно использовать ионизацию, такую ​​как электронный удар и/или химическая ионизация.Для термолабильных образцов, таких как пептиды, белки и другие образцы, представляющие биологический интерес, следует рассмотреть методы мягкой ионизации. Среди наиболее часто используемых методов мягкой ионизации — электрораспыление (ESI) и матричная лазерная десорбция (MALDI). Название, данное конкретному методу масс-спектрометрии, обычно указывает на используемый метод ионизации.

    Атомная и молекулярная массы

    даны относительно массы изотопа углерода 12 C, атомная масса которого равна точно 12.Действительная масса 12 С равна 12 дальтонам, при этом один дальтон равен 1,661 10 -24 г. Масса молекулы или иона может быть представлена ​​в дальтонах (Да) или килодальтонах (кДа).


    Масс-спектрометр

    В масс-спектрометрии используется прибор, называемый масс-спектрометром. Основные компоненты масс-спектрометра:

    • Впускная система (ЖХ, ГХ, прямой датчик и т. д.)
    • Источник ионов (EI, CI, ESI, APCI, MALDI и т. д…)
    • Масс-анализатор (квадрупольный, времяпролетный, ионная ловушка, магнитный сектор)
    • Детектор (электронный умножитель, микроканальные пластины МКП)

    Образцы можно вводить в масс-спектрометр непосредственно через зонд для твердых веществ или, в случае смесей, с помощью хроматографического устройства (например, газовой хроматографии, жидкостной хроматографии, капиллярного электрофореза и т. д.). Попав в источник, молекулы образца подвергаются ионизации. Образовавшиеся в источнике ионы (молекулярные и осколочные) приобретают некоторую кинетическую энергию и покидают источник.Затем калиброванный анализатор анализирует проходящие ионы в зависимости от отношения их массы к заряду. Можно использовать различные типы анализаторов: магнитный, квадрупольный, с ионной ловушкой, с преобразованием Фурье, времяпролетный анализатор и т. д. Затем ионный пучок, выходящий из блока анализатора, обнаруживается, и сигнал регистрируется. Общие сокращения метода ионизации включают:

    • EI = электронный удар;
    • ХИ=химическая ионизация;
    • SIMS = масс-спектрометрия вторичных ионов;
    • FAB = бомбардировка быстрыми атомами;
    • LDMS = масс-спектрометрия с лазерной десорбцией;
    • ПДМС = масс-спектрометрия с плазменной десорбцией;
    • ТС=термоспрей;
    • AS=Аэрозоль;
    • ESMS = масс-спектрометрия электрораспыления.

    Распространенные сокращения масс-анализаторов включают:

    • EB = Электростатический-Магнитный;
    • IT=ионная ловушка;
    • Q=квадрупольный;
    • TOF=Время полета.

    Методы ионизации

    Чрезвычайно важно выбрать правильный метод ионизации для анализа вашего образца. Хотя мы можем предложить предложения, вы обязаны понять и выбрать метод(ы), подходящий для ваших исследовательских соединений.
     

    Ионизация электронным ударом

    М + е (70 эВ) ——> М+ . + 2е

    Метод ионизации

    EI подходит для нетермолабильных соединений. Требуется летучесть образца. Молекулы образца в парообразном состоянии бомбардируются быстро движущимися электронами, обычно с энергией 70 эВ. Это приводит к образованию ионов. Один электрон с самой высокой орбитальной энергией вытесняется, и в результате образуются молекулярные ионы.Некоторые из этих молекулярных ионов разлагаются и образуются осколочные ионы. Фрагментация данного иона происходит из-за избытка энергии, необходимой ему для ионизации. Ионы-фрагменты могут быть нечетными или четными электронами. Молекулярные ионы, образующиеся при ионизации электронным ударом, представляют собой нечетные электронные ионы. Ионы с нечетными электронными фрагментами образуются путем прямого расщепления (например, прямого расщепления связи CC). Даже ионы фрагментов электронов часто образуются в результате перегруппировки (например, переноса протона). Проба может быть введена в источник ЭУ через устройство для газовой хроматографии, например, в случае смесей, или непосредственно через устройство для исследования твердых частиц.Количества, необходимые для эксперимента, обычно меньше микрограмма материала.

    Масс-спектры

    ЭИ в большинстве случаев содержат интенсивные пики осколочных ионов и гораздо менее интенсивные пики молекулярных ионов. Когда пик молекулярного иона не наблюдается в масс-спектре, можно использовать химическую ионизацию для получения информации о молекулярном ионе. Одним из полезных правил для определения того, является ли ион молекулярным ионом, является правило азота.

    Правило азота: Как указано выше, молекулярные ионы, образующиеся при ионизации ЭУ, представляют собой ионы с нечетными электронами.Если их наблюдаемое отношение массы к заряду нечетное, то исследуемая молекула содержит нечетное число атомов азота. Если это отношение массы к заряду является четным числом, эта молекула не содержит или даже не содержит атомов азота.

    Химическая ионизация

    Для химиков-органиков химическая ионизация (ХИ) особенно полезна, когда молекулярный ион не наблюдается в масс-спектре ЭУ, а также в случае подтверждения отношения массы к заряду молекулярного иона. В методе химической ионизации используется практически то же устройство источника ионов, что и при электронном ударе, за исключением того, что в ХИ используется плотный источник ионов и газ-реагент.Газ-реагент (например, аммиак) сначала подвергают электронному удару. Ионы пробы образуются при взаимодействии ионов газа-реагента и молекул пробы. Это явление называется ионно-молекулярными реакциями. Молекулы газа-реагента присутствуют в соотношении примерно 100:1 по отношению к молекулам пробы. В процессе ХИ образуются положительные ионы и отрицательные ионы. В зависимости от настройки прибора (напряжения источника, детектора и т. д.) регистрируются только положительные ионы или только отрицательные ионы.

    В ХИ ионно-молекулярные реакции происходят между ионизированными молекулами газа-реагента (G) и летучими нейтральными молекулами аналита (M) с образованием ионов аналита.Часто наблюдаются псевдомолекулярные ионы MH+ (режим положительных ионов) или [M-H]- (режим отрицательных ионов). В отличие от молекулярных ионов, полученных методом ЭУ, обнаружение MH+ и [M-H]- происходит с высоким выходом и наблюдается меньше фрагментных ионов.

    Режим положительных ионов:

    GH+ + M ——> MH+ + G

    Режим отрицательных ионов:

    [G-H]- + M ——> [M-H]- + G

    Эти простые реакции переноса протона являются настоящими газофазными кислотно-щелочными процессами в смысле Бренстеда-Лоури. «Герметичный» источник ионов (давление=0.1-2 торр) используется для максимизации коллизий, что приводит к повышению чувствительности. Чтобы иметь место, эти ионно-молекулярные реакции должны быть экзотермическими. Перенос протона — один из простых процессов, наблюдаемых в положительном CI:

    .

    РН+ + М ——> МН+ + Р

    Одним из решающих параметров в этой реакции является сродство к протону. Для протекания реакции сродство молекулы М к протону должно быть выше, чем у молекулы газа. Основными газами-реагентами, используемыми в ХИ, являются: аммиак, метан и изобутан.Преобладающие образующиеся ионы-реагенты представлены в механизмах, показанных ниже. Выбор газа-реагента влияет на степень фрагментации квазимолекулярного иона.

    Метан (химическая ионизация положительными ионами):

    • Ch5 + e ——> Ch5+. + 2e ——> Ch4+ + H.
    • Ч5+. + Ch5 ——> CH5+ +Ch4.
    • Ч5+. + Ch5 ——> C2H5+ + h3 + H.

    Изобутан (химическая ионизация положительными ионами):

    • i-C4h20 + e ——> i-C4h20+.+ 2е
    • i-C4h20+. + i-C4h20 ——> i-C4H9+ + C4H9 +h3

    Аммиак (химическая ионизация положительными ионами):

    • Кh4 + e ——> Кh4+. + 2е
    • Кh4+. + Кh4 ——> Кh5+ + Кh3.
    • Кh5+ + Кh4 ———>N2H7+

    В режиме химической ионизации метана положительными ионами соответствующие наблюдаемые пики образца: MH+, [M+CH5]+ и [M+C2H5]+; но в основном МН+. Это соответствует массам M+1, M+29 и M+41.

    При химической ионизации в режиме положительных ионов изобутана основным наблюдаемым пиком является MH+.

    При химической ионизации в режиме положительных ионов аммиака основными наблюдаемыми пиками являются MH+,  и [M+Nh5]+. Если присутствует более одного сайта протонирования, могут быть видны дополнительные аддукты Nh4, соответствующие [M+Nh4+Nh5]+. Это соответствует массам М+1, М+18 и М+35.

    В некоторых случаях можно увидеть протонированные димеры или другие аддукты; Для некоторых классов соединений наблюдается потеря h3O с последующим протонированием или образованием аддуктивного иона. Если спектр, который вы наблюдаете, не показывает правильных аддуктивных ионов или показывает обширную фрагментацию, будьте осторожны, когда пытаетесь интерпретировать результаты.В литературе имеется множество данных, обсуждающих механизмы химической ионизации, применимые к определенным классам соединений.

    Два фактора определяют выбор используемого газа-реагента:

    1. Сродство к протону PA
    2. Передача энергии

    Nh4 (аммиак) является наиболее часто используемым газом-реагентом в ХИ из-за низкой передачи энергии Nh5+ по сравнению, например, с CH5+. При использовании Nh4 в качестве газа-реагента обычно наблюдаются MH+ и MNh5+ (разница в 17 единиц массы).

    Химическая ионизация отрицательными ионами

    Можно выделить три механизма:

    1. Реакция захвата электронов из-за получения медленно движущихся «термализованных» электронов с низкой энергией, которые могут более эффективно передаваться молекулам образца.
    2. Перенос электрона из ионизированного газа-реагента (например, Nh3- может передавать электрон молекуле, имеющей большее сродство к электрону, чем Nh3).
    3. Ионы газа-реагента участвуют в истинных реакциях ХИ (т.грамм. отрыв протона в зависимости от относительной кислотности).

    Молекулярные ионы, наблюдаемые в масс-спектрах химической ионизации отрицательными ионами, обычно представляют собой M- или [M-H]-.

     

    Метод ионизации электрораспылением

    Одним из наиболее часто используемых методов ионизации распылением является ионизация электрораспылением (ESI). Этот метод по-прежнему является методом выбора для анализа термолабильных химических веществ. Его возможности хорошо документированы. Он использует электрическое напряжение между выходом зонда ESI (т.грамм. капилляр) и противоэлектрод, который расположен в нескольких миллиметрах от зонда. Процесс приводит к образованию сильно заряженных капель непосредственно из инфузированного раствора. Размноженные и/или однократно заряженные молекулы анализируемого вещества десорбируются из распыленных капель и отбираются через остальную часть масс-спектрометра. ESI известен своей способностью производить многозарядные молекулярные ионы из большого разнообразия полимеров, таких как фрагменты белков и ДНК; он позволяет также чувствительно обнаруживать однозарядные низкомолекулярные полярные частицы, такие как наркотики и метаболиты лекарств.Образование положительных или отрицательных ионов (в зависимости от знака приложенного электрического поля) происходит с высоким выходом. В режиме положительных ионов протонированные и/или щелочные аддукты молекул аналита обычно наблюдаются в масс-спектрах. В режиме работы с отрицательными ионами наблюдаются пики, соответствующие депротонированным молекулам аналита. ESI описывается как очень «мягкий» метод ионизации, при котором окружающий газ ванны оказывает сдерживающее влияние на внутреннюю и поступательную энергию десорбированных ионов.

    Преимущества ESI :

    • Процесс мягкой ионизации, позволяющий наблюдать неповрежденные молекулярные ионы
    • ESI позволяет производить многозарядные ионы. Это дает возможность анализировать соединения с очень высокой молекулярной массой с использованием наиболее доступных масс-анализаторов (например, квадруполей).
    • ESI – это процесс при атмосферном давлении. Это упрощает использование и упрощает взаимодействие с методами разделения ВЭЖХ и КЭ.

     

     Матричная лазерная десорбция (MALDI)

    Метод масс-спектрометрии с матричной лазерной десорбцией (MALDI) был представлен Карасом и Хиллкампом в 1988 году для ионизации пептидов и белков.Вскоре после этого с помощью этого метода можно было анализировать другие типы биомолекул, такие как олигосахариды, гликолипиды, нуклеотиды и синтетические полимеры. В этом методе образцы сокристаллизуются с поглощающим УФ-излучение веществом, называемым матрицей. Например, для белков предпочтительной матрицей часто является синапиновая кислота. Чаще всего используется излучение азотного лазера с длиной волны 337 нм. Лазер помогает ввести энергию в молекулярную систему таким образом, чтобы предотвратить термическое разложение.

    MALDI часто используется с времяпролетными масс-спектрометрами (TOF) из-за импульсного характера метода и возможностей диапазона масс.Можно измерить молекулярную массу до нескольких сотен дальтон. Сравнение методов ионизации MALDI и ESI было предпринято в последние несколько лет. На мой взгляд, эти два метода не конкурируют, а дополняют друг друга. Вот лишь некоторые из них: для молекул с высокой молекулярной массой MALDI приводит к образованию однозарядных молекулярных ионов, тогда как ESI позволяет образовывать многозарядные молекулярные ионы.

    Практические соображения :

    • Конечное молярное соотношение образец/матрица составляет около или около 1/5000.
    • Конечная концентрация образца от 1 до 10 пмоль/мкл
    • Наш опыт с MALDI указывает на динамический диапазон от 100 фмоль/мкл до нескольких сотен пмоль/мкл
    • MALDI — это относительно надежный метод ионизации, допускающий использование солей, поверхностно-активных веществ и буферов. Хотя лучше их удалить для лучшей производительности.

    Стандарты пептидов и белков для MALDI :

    • Ангиотензин II (человеческий) Молекулярная масса: 1046.2
    • Вещество P (человек) MW: 1347,7
    • Инсулин (бычий) MW: 5733,6
    • Цитохром с (лошадиный) MW: 12 360,1
    • РНКаза А (бычий) MW: 13 682,2
    • Апо-миоглобин (лошадиный) ММ: 16 951,5
    • Трипсиноген (бычий) MW: 23 980,9

     

    Химическая ионизация при атмосферном давлении

    APCI — это метод создания ионов при атмосферном давлении.Раствор образца протекает через нагретую трубку, где он испаряется в виде тумана и распыляется в коронном разряде с помощью распыления азота. Молекулярные молекулы образца ионизируются ионно-молекулярными реакциями от ионов окружающего коронного разряда. Ионы образуются в разряде и извлекаются в масс-спектрометр. APCI лучше всего подходит для относительно полярных полулетучих образцов. Масс-спектр APCI обычно содержал квазимолекулярный ион [M-H]- или [M + H]+.


    Анализ ионов

    Можно использовать несколько различных физических параметров для достижения разделения массы.Общие типы масс-анализаторов обсуждаются ниже. У каждого есть преимущества и недостатки. В настоящее время в нашем центре есть квадрупольные, ионные ловушки и времяпролетные (TOF) масс-спектрометры.

    Масс-спектрометр с магнитным сектором

     

    Секторный масс-спектрометр был одним из самых распространенных типов масс-анализаторов и, вероятно, наиболее знакомым ученым. В 1950-х годах первые коммерческие масс-спектрометры были секторными приборами.Они состоят из какой-то комбинации большого электромагнитного и какого-то электростатического фокусирующего устройства. Разные производители используют разную геометрию. На рис. 1 показана схема инструмента двойной фокусировки стандартной геометрии BE. Конфигурация BE также называется секторным масс-спектрометром с обратной геометрией, то есть прибором с двумя секторами, состоящим из магнитного сектора, за которым следует электростатический сектор.

    Ионы попадают в прибор из источника (внизу слева), где они изначально сфокусированы.Они попадают в магнитный сектор через щель источника, где отклоняются по правилу левой руки. Ионы с большей массой отклоняются меньше, чем ионы с меньшей массой. Сканирование магнита позволяет сфокусировать ионы различной массы на щели монитора. На этом этапе ионы разделены только по массе. Чтобы получить спектр с хорошим разрешением, в котором все ионы с одинаковым значением m/z выглядят совпадающими в виде одного пика в спектре, ионы должны быть отфильтрованы по их кинетической энергии. После очередной стадии фокусировки ионы попадают в электростатический сектор, где ионы с одинаковыми m/z корректируются по энергетическим распределениям и фокусируются в двойной точке фокусировки на щели детектора.

    Приборы

    Sector имели огромный коммерческий успех в 1950-х и 1960-х годах, поскольку они были единственным практическим способом получения данных с высоким разрешением. За последние 20 лет или около того из-за снижения цен на FTMS и разработки альтернатив с высоким разрешением (например, Q-Tof) отраслевые инструменты пришли в упадок.

    Времяпролетная масс-спектрометрия (TOF-MS)

    Времяпролетный масс-спектрометр использует разницу во времени прохождения через область дрейфа для разделения ионов разных масс.Он работает в импульсном режиме, поэтому ионы должны образовываться или извлекаться импульсами. Электрическое поле ускоряет все ионы в дрейфовой области без поля с кинетической энергией qV, где q — заряд иона, а V — приложенное напряжение. Поскольку кинетическая энергия ионов равна 0,5 мВ2, более легкие ионы имеют более высокую скорость, чем более тяжелые ионы, и быстрее достигают детектора в конце области дрейфа.

    Теория :

    • К.Э. = кв
    • 1/2 mv2 = qV
    • v = (2qV/м)1/2

    Время прохождения (t) через дрейфовую трубку равно L/v, где L — длина дрейфовой трубки

      Схема линейного TOF-MS

    На этой схеме показана абляция ионов твердого образца с помощью импульсного лазера.Рефлектрон представляет собой серию колец или сеток, которые действуют как ионное зеркало. Это зеркало компенсирует разброс кинетических энергий ионов при входе в область дрейфа и улучшает разрешающую способность прибора. Выходной сигнал детектора ионов отображается на осциллографе как функция времени для получения массового спектра.

     

    Ионная ловушка

     

     

    Ионы, созданные электронным ударом (EI), электрораспылением (ESI) или ионизацией с помощью матричной лазерной десорбции (MALDI), фокусируются с помощью системы электростатических линз в ионную ловушку.Электростатические ионные затворы открываются (-V) и закрываются (+V), чтобы ввести ионы в ионную ловушку. Пульсация ионного затвора отличает ионные ловушки от «лучевых» инструментов, таких как квадруполи, в которых ионы постоянно поступают в масс-анализатор. Время, в течение которого ионы попадают в ловушку, называемое «длительностью ионизации», устанавливается таким образом, чтобы максимизировать сигнал и свести к минимуму эффекты пространственного заряда. Объемный заряд возникает из-за слишком большого количества ионов в ловушке, которые вызывают искажение электрических полей, что приводит к общему снижению производительности.Ионная ловушка обычно заполняется гелием до давления около 1 мторр. Столкновения с гелием ослабляют кинетическую энергию ионов и служат для быстрого сокращения траекторий к центру ионной ловушки, что позволяет улавливать инжектированные ионы. Захваченные ионы дополнительно фокусируются к центру ловушки за счет использования осциллирующего потенциала, называемого фундаментальной радиочастотой, приложенного к кольцевому электроду. Ион будет устойчиво захвачен в зависимости от значений массы и заряда иона, размера ионной ловушки (r), частоты колебаний основной частоты (w) и амплитуды напряжения на кольцевом электроде. ( В ).Зависимость движения ионов от этих параметров описывается безразмерным параметром qz , q z = 4eV/mr2w2

     

    Четырехполюсник

    Квадрупольный масс-фильтр состоит из четырех параллельных металлических стержней, расположенных, как показано на рисунке ниже. Два противоположных стержня имеют приложенный потенциал (U+Vcos(wt)), а два других стержня имеют потенциал -(U+Vcos(wt)), где U — постоянное напряжение, а Vcos (wt) — переменное напряжение. .Приложенные напряжения влияют на траекторию ионов, движущихся по траектории полета с центром между четырьмя стержнями. При заданных напряжениях постоянного и переменного тока только ионы с определенным отношением массы к заряду проходят через квадрупольный фильтр, а все остальные ионы отбрасываются со своего первоначального пути. Масс-спектр получают путем отслеживания ионов, проходящих через квадрупольный фильтр, при изменении напряжения на стержнях. Есть два метода: варьирование w и поддержание постоянными U и V или изменение U и V (U/V), фиксированных для постоянного w.

     

         

       Квадрупольный масс-фильтр состоит из четырех параллельных металлических стержней, расположенных, как показано на рисунке ниже. Два противоположных стержня ha

    Тандемная масс-спектрометрия:

    Тандемная масс-спектрометрия, обычно называемая МС/МС, предполагает использование 2 или более масс-анализаторов. Он часто используется для анализа отдельных компонентов в смеси. Этот метод добавляет специфичности данному анализу.Хотя тандемную масс-спектрометрию можно отнести к МС/МС, МС/МС/МС и т. д., в этой презентации я собираюсь описать только МС/МС.

    Основная идея МС/МС заключается в подборе m/z заданного иона, образующегося в ионном источнике, и подвергании этого иона фрагментации, обычно при столкновении с инертным газом (например, аргоном). Затем обнаруживаются ионы-продукты. Это мощный способ подтверждения идентичности определенных соединений и определения структуры неизвестных видов. Таким образом, МС/МС представляет собой процесс, который включает в себя 3 этапа: ионизация, массовый отбор, массовый анализ.

    МС/МС можно проводить на таких приборах, как тройной квадруполь (QQQ), ионная ловушка, время пролета, преобразование Фурье и т. д. Тройной квадруполь является наиболее часто используемым масс-спектрометром для МС/МС, возможно, из-за стоимость и простота использования среди других факторов.

     

    Методы разделения для связывания с масс-спектром

    • ГХ-МС: Смеси образцов испаряются непосредственно и поступают в колонны со связанным плавленым кварцем. Компоненты смеси разделяются по разнице их сродства к связанной фазе.Разделенные соединения выходят из колонки и поступают в вакуумную систему масс-спектрометра. Молекулы образца ионизируются (EI или CI) и ускоряются в предварительно откалиброванном масс-анализаторе (например, Q, Ion Trap, TOF, FTMS и т. д.). Регистрируют времена удерживания, молекулярные массы и характер фрагментации. Одним из наиболее важных соображений ГХ/МС является то, что образец (образцы) должен быть не термолабилен, то есть термически стабилен.
    • ЖХ-МС: Для термически нестабильных соединений рассматривается метод ЖХ/МС.Разделение основано на разнице в сродстве образцов к неподвижной и подвижной фазам. например гидрофобность в случае хроматографии с обращенной фазой.
    • CZE-MS: Этот метод основан на различии электрофоретической подвижности образцов, когда колонка из плавленого кварца находится под действием разности потенциалов между стороной ввода и стороной детектора.
    • CIEF-MS: Это вариант CZE. Он основан на различии изоэлектрических точек аналитов.

    Терапия положительными и отрицательными ионами

    Ионы — это молекулы, которые приобрели или потеряли электрический заряд. Отрицательные ионы образуются в природе, когда молекулы воздуха распадаются из-за солнечного света, радиации и движения воздуха и воды. Они не имеют запаха, вкуса и невидимы, и мы в изобилии вдыхаем их в определенных условиях.
    Грязь тоже заряжена отрицательно.
    Ионная терапия
    Ионная терапия выполняет 2 основные функции, а именно глубокое очищение и улучшение всасывания полезных питательных веществ в кожу.
    Терапия положительными ионами
    Некоторые загрязнения скрыты глубоко в коре кожи, и от них трудно избавиться обычными чистящими средствами.
    Грязь на коже имеет отрицательный электростатический заряд. Когда активируется программа очистки положительными ионами, магнитная головка генерирует мощные положительные ионы, которые притягивают грязь. Это смягчает структуры вокруг грязи, оказывая на них электростатическое давление.
    Затем грязь вытягивается из нижних слоев кожи и выходит на поверхность, где ее можно легко удалить с помощью мягкого очищающего средства.
    Терапия отрицательными ионами
    С помощью этой терапии образуется большое количество отрицательных ионов, которые связываются с положительными ионами в клетках кожи. Это позволяет питательным веществам в продуктах по уходу за кожей достигать более глубоких слоев кожи. Благодаря тому, что питательные вещества находятся так глубоко в коже, верхние слои кожи питаются напрямую.

    Отрицательные ионы полезны для организма человеческого организма в четыре основных способах:

    • Усиление функций вегетационных нервов

    • Усиление коллагена

    • Улучшение проницаемости прототипа клеточных прототипов плазменных мембран

    • Усиление иммунитета тела система

    Инструкции

    • Очистите лицо мягким моющим средством и хорошо смойте.

    • Держите ручные электроды на боковой стороне устройства пальцами и установите функцию Положительный ИОН.

    • Нанесите на целевые области лица небольшими кругами примерно на 1-2 минуты в каждой области.

    • Затем промойте лицо водой. Вы должны заметить, что ваша кожа стала чище.

    • Подождите несколько минут, пока кожа высохнет и восстановится.

    • Наносите крем или гель для кожи с питательными веществами и влагой, пока кожа не впитает их.

    • Установите функцию «Отрицательный ион» и используйте те же круговые движения по лицу, что и раньше.

    • Проведите следующую терапию через 48 часов.

    Если устройство имеет непрерывный и пульсирующий режимы, рекомендуется сначала использовать непрерывный режим, а в конце — пульсирующий.

    ИОНЫ, СОЗДАННЫЕ ВЕТРОМ, МОГУТ ВЫЗВАТЬ ИЗМЕНЕНИЯ В ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ СОСТОЯНИЯХ

    В течение многих лет предполагалось, что определенные погодные условия, особенно такие жаркие, сухие ветры, как фен в Европе, шарав в Израиле и Санта-Ана в южной Калифорнии , влияют на настроение и здоровье людей, даже провоцируя самоубийства, преступления и несчастные случаи.

    Одно спорное объяснение — электризация атмосферы положительными ионами — теперь стало более правдоподобным благодаря серии экспериментов на добровольцах в Нью-Йоркском университете.

    Полученные результаты, по словам исследователей, «потенциально весьма важны, поскольку атмосферный заряд является фундаментальной частью воздуха, которым мы дышим». из-за наличия загрязняющих веществ, высоковольтных линий и радиоактивности, — сказали они, — возникает возможность далеко идущих последствий.»

    Обычно молекулы кислорода, азота и других элементов в воздухе несут полный набор электронов и поэтому электрически нейтральны. Однако различными способами можно выбить электрон из такой молекулы, оставив ее с положительным зарядом. Тогда это «положительный ион».

    Освобожденный электрон может присоединиться к молекуле, которая уже имеет полный набор электронов, после чего молекула становится «отрицательным ионом».

    Могут генерироваться положительные ионы горячим ветром, радио- и телевизионными передатчиками, вентиляторами или линиями электропередач постоянного тока.В течение ряда лет некоторые люди, чтобы нейтрализовать якобы вредное воздействие таких ионов, устанавливали в своих домах или офисах генераторы отрицательных ионов.

    Когда в 1950-х годах генераторы ионов активно рекламировались как эффективные против различных заболеваний, Управление по санитарному надзору за качеством пищевых продуктов и медикаментов вынудило продавцов заявлять только, что генераторы помогают очищать воздух.

    С тех пор научное сообщество, за некоторыми исключениями, смотрит свысока на предположения о том, что ионы влияют на здоровье и поведение человека.Однако теперь исследователи считают, что они задокументировали некоторые психологические эффекты положительных ионов.

    Эксперименты описаны доктором Джонатаном М. Чарри из Рокфеллеровского университета и доктором Фрэнком Б.В. Хокиншир, 5-й округ Нью-Йоркского университета в недавнем выпуске Журнала Личности и Социальной Психологии.

    Очевидные эффекты положительных ионов включали повышенное напряжение и раздражительность, а также замедление времени реакции. Время реакции измеряли по задержке между появлением красного света и нажатием кнопки испытуемым.

    Эти эффекты, однако, не были очевидны, когда данные всех 85 испытуемых были объединены вместе. Они были очевидны главным образом при отдельном рассмотрении результатов 34 человек с менее устойчивой вегетативной нервной системой. Вегетативная система контролирует рефлексы, работу сердца и другие непроизвольные функции. Его устойчивость можно увидеть, например, в возвращении частоты сердечных сокращений к норме после испуга.

    В интервью на прошлой неделе доктор Чарри отметил, что исследование было первым, проведенным таким образом, и его результаты следует считать предварительными, пока они не будут воспроизведены в другом месте.

    Большая часть ранних исследований по этому вопросу была проведена в Израиле, где шарав оказывает заметное влияние. Сообщалось, что 30 процентов населения заболевают мигренью, тошнотой, рвотой, раздражительностью, помутнением зрения, респираторными симптомами и другими последствиями.

    Говорят, что симптомы появляются за день или два до того, как жара и сухость станут тяжелыми, но когда воздух, дующий из пустыни, уже насыщен положительными ионами. Такие ветры в других частях мира также были связаны с ростом преступности, самоубийств и несчастных случаев.Эти ветры, помимо фена, шарава и Санта-Ана, включают чавычу тихоокеанского северо-запада, сирроко Италии, гибли Ливии и зонду аргентинских Анд.

    Результаты настоящего исследования частично подтверждаются экспериментами на мышах, которые более двух десятилетий проводились доктором Альбертом Полом Крюгером и его коллегами из Калифорнийского университета в Беркли.

    Они сообщили, что воздействие высоких уровней положительных ионов повышает уровень гормона серотонина в крови, вещества, которое вызвало множество недавних исследований в ряде областей, поскольку ученые все больше осознают важность гормона в поведении.Отрицательные ионы оказывают противоположное действие на серотонин в крови. Однако оба типа ионов снижали уровень гормона в мозге. Как отмечает д-р Чарри, анализ мозга при самоубийствах показал снижение уровня гормона, как и спинномозговая жидкость у людей с депрессией. В Израиле во время шарава было обнаружено избыточное количество серотонина в моче людей, отнесенных к категории «чувствительных к погодным условиям». .По словам Чарри, предполагается, что длительное воздействие искусственно созданных ионов может быть вредным. В настоящее время он и его коллеги проводят тесты на крысах, чтобы определить влияние на мозг и поведение различных доз ионов и продолжительности воздействия. Позже они надеются продолжить испытания на людях.

    Новые результаты, по словам доктора Чарри, предполагают, что необходимо гораздо больше знать о воздействии ионов на организм, прежде чем можно будет оценить полезность устройств, генерирующих отрицательные ионы.

    В Н.Ю.Ю. Эксперименты добровольцам сказали, что, хотя подробности, касающиеся цели испытаний, будут скрыты до тех пор, чтобы они не исказили результаты, цель касается факторов, которые приводят пилотов и водителей к совершению фатальных ошибок. Каждый человек дважды тестировался в экспериментальной камере: один раз с включенными и один раз с выключенными генераторами ионов. Добровольцы не знали о роли генераторов.

    Случайным образом определялось, был ли каждый человек сначала протестирован с включенными или выключенными генераторами.Два сеанса были разделены интервалом в три дня. Тест на устойчивость вегетативной нервной системы широко использовался кардиологами, поскольку эта система контролирует работу сердца и артериальное давление.

    Он заключается в погружении одной руки в холодную воду, в то время как электроды, прикрепленные к ладони другой руки, регистрируют изменения ее электропроводности. Ответ был интерпретирован для выявления тех, чья вегетативная нервная система менее устойчива.

    Именно они оказались наиболее чувствительными к ионам.У представителей этой категории отставание между появлением красного света и реакцией на нажатие кнопки увеличилось после ионного воздействия.

    Также использовался стандартный психологический тест, известный как Контрольный список прилагательных настроения Nowlis. Каждому испытуемому давали алфавитный список из 100 прилагательных и просили указать те из них, которые ближе всего к его или ее душевному состоянию — от адаптивного, авантюрного, агрессивного и т.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.