Elektronjonisering eller elektronpåverkan (EI, elektronjonisering eller elektronpåverkan) är den vanligaste metoden för jonisering av ämnen i gasfasen inom masspektrometri .
Under elektronjonisering kommer molekylerna i det analyserade ämnet in i flödet av elektroner som rör sig från den emitterande katoden till anoden. Energin hos rörliga elektroner är vanligtvis 70 eV, vilket enligt de Broglies formel motsvarar längden på en standard kemisk bindning i organiska molekyler (ca 0,14 nm). Elektroner orsakar jonisering av de analyserade molekylerna med bildandet av radikalkatjoner:
M + e - = M. + + 2e -
Elektronjonisering sker i ett vakuum (jämför med kemisk jonisering ) för att förhindra massproduktion av atmosfäriska gasjoner som kan rekombinera med och förstöra analytjoner.
Eftersom elektronernas energi är mycket större än energin i den kemiska bindningen uppstår fragmentering av jonerna. Kemin för jonfragmentering under elektronisk fragmentering är väl studerad, därför kan man, med kännedom om massorna av fragment och deras intensitet, förutsäga den initiala strukturen av ett ämne [1] . Massspektra erhållna med elektronjoniseringsmetoden är väl reproducerbara , därför finns det idag bibliotek som innehåller hundratusentals spektra av olika ämnen, vilket i hög grad underlättar kvalitativ analys .
Vissa ämnen genomgår en mycket intensiv fragmentering och genererar endast fragment med låg molekylvikt som gör identifieringen svår. En alternativ metod för kemisk jonisering finns för att analysera sådana ämnen .
Joniseringspotentialen för en organisk sammansatt molekyl är vanligtvis under 15 eV, så bombardering av elektroner med en energi på 50 eV eller mer ger överskott av intern energi till den resulterande molekyljonen. Denna energi försvinner delvis på grund av brytningen av kovalenta bindningar, vars energi ligger i intervallet från 3 till 10 eV.
Vanligtvis sker sådan nedbrytning selektivt, fångar ett brett spektrum av bindningar, är mycket reproducerbar och karakteristisk för en given förening. Dessutom är fragmenteringsprocesser förutsägbara, och det är de som bestämmer de breda möjligheterna för masspektrometri för strukturell analys. Ofta är överskottsenergin hos molekyljonen för hög, vilket leder till att dess topp i masspektrumet försvinner (orsaken till detta kan vara molekyljonens instabilitet). Att reducera energin hos elektronstrålen är en vanlig teknik för att erhålla en molekylär jon, medan graden av fragmentering reduceras avsevärt. Nackdelen med denna teknik är att spektrumet förändras och dess jämförelse med "standard" litteraturspektrumet blir omöjligt.
Vissa av de offentliga databaserna innehåller EI-spektra (elektronpåverkan) för mer än 390 000 föreningar, som är lätta att hitta med hjälp av sökalgoritmer. [2]
| Masspektrometri | |
|---|---|
| jonkälla | |
| Massanalysator |
|
| Detektor |
|
| MS kombination |
|