Kemisk jonisering

Kemisk jonisering (CI, CI - Kemisk jonisering) är en alternativ metod för jonisering av gasformiga föreningar.

Tekniskt sett är kemisk jonisering mycket lik elektronjonisering . Skillnaden är att kemisk jonisering inte sker i ett vakuum , utan i en förtärnad gas , vanligtvis metan , isobutan eller ammoniak . Eftersom andelen gasmolekyler avsevärt överstiger andelen molekyler i analyten, sker den övervägande joniseringen av gasen. Reaktionsgasen joniseras med en elektronstråle vid ett tryck på cirka 1 mbar:

CH4 + e - = CH4 . + + 2e -

Jonerna sönderfaller eller reagerar för det mesta med icke-joniserade gasmolekyler (genomsnittlig fri väg är cirka 0,004 cm, så intermolekylära reaktioner är mest sannolika):

CH4 + CH4 . + = CH3 . + CH5 +

När det gäller metan är CH 5 + -jonen en stark syra som donerar en proton till de analyserade M-molekylerna och därigenom joniserar dem:

CH5 ++ M = CH4 + MH +

Eftersom många biprodukter från gasjonisering bildas vid kemisk jonisering är bildningen av addukter möjlig, till exempel:

CH3 ++ M = (M + CH3 ) +

Således uppstår en mild jonisering av de analyserade molekylerna, som inte orsakar signifikant fragmentering, i motsats till elektronjonisering .

Valet av gas för kemisk jonisering bestäms av dess affinitet för protonen i gasfasen. Den ökar i följande ordning:

CH4 < C4H10 < NH3 _ _ _

Således, om det med hjälp av metan är möjligt att jonisera nästan alla flyktiga ämnen, då med hjälp av ammoniak endast starka baser, till exempel aminer . På så sätt uppnås selektivitet.

Kemisk jonisering gör det möjligt att erhålla spektrumet av analytens molekylära jon, men det gör det svårt att studera dess struktur på grund av bristen på fragmentering.

Fördelar jämfört med elektronpåverkan: - låg fragmentering, intensiv topp av den kvasimomolekylära M+-jonen, som vanligtvis saknas under elektronpåverkan. - Reaktionsgas kan användas som bärgas i GC/MS - Olika gasreaktioner ger stora möjligheter att använda intuition i strukturanalys.

Nackdelar jämfört med elektronpåverkan: — Vanligtvis endast kvasimolekylär jon i form av [M-1]+, [M+1]+ — frekvent otillräcklig fragmentering försvårar strukturanalys — lågt m/z-förhållande — ofta vid bullernivån .