Kemisk ionisering

Kemisk ionisering (CI, CI - Kemisk ionisering) er en alternativ metode til ionisering af gasformige forbindelser.

Teknisk set ligner kemisk ionisering meget elektronionisering . Forskellen er, at kemisk ionisering ikke finder sted i et vakuum , men i en fordærvet gas , typisk metan , isobutan eller ammoniak . Da andelen af ​​gasmolekyler væsentligt overstiger andelen af ​​molekyler i analytten, sker den overvejende ionisering af gassen. Reaktionsgassen ioniseres med en elektronstråle ved et tryk på ca. 1 mbar:

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

Ionerne henfalder eller reagerer for det meste med ikke-ioniserede gasmolekyler (gennemsnitlig fri vej er ca. 0,004 cm, så intermolekylære reaktioner er mest sandsynlige):

CH4 + CH4 . + = CH3 . + CH5 +

I tilfælde af metan er CH 5 + ionen en stærk syre , der donerer en proton til de analyserede M-molekyler og derved ioniserer dem:

CH5 ++ M = CH4 + MH +

Da der dannes mange biprodukter fra gasionisering under kemisk ionisering, er dannelsen af ​​addukter mulig, for eksempel:

CH3 ++ M = ( M+ CH3 ) +

Der sker således en mild ionisering af de analyserede molekyler, som ikke forårsager væsentlig fragmentering, i modsætning til elektronionisering .

Valget af gas til kemisk ionisering er bestemt af dens affinitet for protonen i gasfasen. Det stiger i følgende rækkefølge:

CH4 < C4H10 < NH3 _ _ _

Således, hvis det ved hjælp af metan er muligt at ionisere næsten ethvert flygtigt stof, så ved hjælp af ammoniak kun stærke baser, for eksempel aminer . På denne måde opnås selektivitet.

Kemisk ionisering gør det muligt at opnå spektret af analyttens molekylære ion, men det gør det vanskeligt at studere dens struktur på grund af manglen på fragmentering.

Fordele sammenlignet med elektronpåvirkning: - lav fragmentering, intens top af den kvasimomolekylære M+ ion, som normalt er fraværende under elektronpåvirkning. - Reaktionsgas kan bruges som bæregas i GC/MS - Forskellige gasreaktioner giver rig mulighed for at bruge intuition i strukturanalyse.

Ulemper sammenlignet med elektronpåvirkning: — Normalt kun kvasi-molekylære ioner i form af [M-1]+, [M+1]+ — hyppig utilstrækkelig fragmentering vanskeliggør strukturanalyse — lavt m/z-forhold — ofte ved støjniveauet .