Ionkromatográfia (IC: Ion Chromatography) Ionok elválasztása: eltérő sebességgel haladnak át egy megfelelően megválasztott oszlopon megválasztott oszlopon Ioncserélő gyanták 1971: „forced flow chromatography”: N 2 gáz +UV-Vis spektrofotometria: Fe(III) elválasztása HPLC fejlődése megteremtette a műszeres hátteret az IC fejlesztéséhez hiányoztak a detektorok (klasszikus HPLC detektorok nem alkalmasak) hiányoztak a detektorok (klasszikus HPLC detektorok nem alkalmasak) 1975: vezetőképesség-mérésen alapuló detektálás: modern IC
115
Embed
Ionkromatográfia ((gpy)IC: Ion Chromatography) · 2009. 11. 18. · Ionkromatográfia ((gpy)IC: Ion Chromatography) Ionok elválasztása: eltérő sebességgel haladnak át egy megfelel
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
Ionkromatograacutefia(IC Ion Chromatography)( g p y)
Ionok elvaacutelasztaacutesa elteacuterő sebesseacuteggel haladnak aacutet egy megfelelőenmegvaacutelasztott oszloponmegvaacutelasztott oszlopon
HPLC fejlődeacutese megteremtette a műszeres haacutetteret az IC fejleszteacuteseacutehezhiaacutenyoztak a detektorok (klasszikus HPLC detektorok nem alkalmasak)hiaacutenyoztak a detektorok (klasszikus HPLC detektorok nem alkalmasak)
1975 vezetőkeacutepesseacuteg-meacutereacutesen alapuloacute detektaacutelaacutes modern IC
elvaacutelasztaacuteseacutert felelős oszlopelvaacutelasztaacuteseacutert felelős oszlopszulfonaacutelt polisztirol-DVBkicsiny ioncserekapacitaacutes 002 mmolgy p g
technikai kivitelezeacutes oszlopoumlsszetett mintaacutek analiacutezisea mintaacutet alkotoacute komponensek szeacutetvaacutelasztaacutesa
technikai kivitelezeacutes oszlop(kiszoriacutetaacutesos) eluacutecioacutes analiacutezis
Ionkromatograacutef feleacutepiacuteteacutese hasonloacute a HPLC-hez
Eluacutecioacutes analiacutezisleggyakrabban alkalmazott technika jel
1 nem szorbeaacuteloacutedoacute eluens folyamatos aacutetaacuteramoltataacutesa2 minta bevitele
integB3 eluacutecioacute
graacutelis detek
A detektort eleacuterő mintakomponens(ek) felgyuumllemlett mennyiseacutegeacutet meacuteri
AMinta A amp B
idő
ktor
AMinta A amp BA keveacutesbeacute koumltődik
időAnalitikai informaacutecioacute
minőseacutegi t (retencioacutes idő)jel
diftAtB
bullaz aacutelloacutefaacutezisra juttatott minta mennyiseacutege igen kicsiny
mennyiseacutegi csuacutecs teruumllete
fferenciaacutelisj y g g ybdquoelhanyagolhatoacuterdquo az eluenseacutehez keacutepestbullnincs szuumlkseacuteg regeneraacutelaacutesra
s detektor
időPillanatnyi kuumlloumlnbseacuteget meacuternek az aacutethaladoacute eluens oumlsszeteacuteteleacuteben
Aacutelloacutefaacutezisbullteacuterhaacuteloacutesiacutetott műgyanta (pl polisztirol-divinilbenzol kopolimer) vaacutezon i eacutelő f k ioacute t kioncsereacutelő funkcioacutes csoportokbullmoacutedosiacutetott szilikageacutel
Ioncsereacutelőkbullkationcsereacutelők
Ioncsereacutelőkbullerősbullkationcsereacutelők
bullanioncsereacutelőkbullerős
bullgyenge
erős kation SO H (szulfonsav) erős anion kvaterner aminocsoporterős kation -SO3H (szulfonsav)gyenge kation -COOH
erős anion kvaterner aminocsoportgyenge anion primer aminocsoport
hateacutekonysaacuteg noumlveleacutese feluumlleti poroacutezus reacuteteg eacuteles csuacutecsok (kicsiny minta kapacitaacutes)y g p g ( y p )
MozgoacutefaacutezisKationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldata kompetiacutecioacute a H+ (OH-) Kationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldataAnionok elvaacutelasztaacutesa erős baacutezis hiacuteg (vizes) oldata
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg meacutereacutes
p ( )eacutes a Mn+ (An-) koumlzoumltt az ioncsereacutelő helyeken
p g
eluens nagy a vezetőkeacutepesseacutege nagy haacutetteacuterjel
n RN(CH ) OH + An- + nH+ [RN(CH ) ] A+ n H On RN(CH3)3OH + A + nH [RN(CH3)3]nA+ n H2O
An- az eluens anionjaaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegűaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegű
hidroxidion keruumll az oldatba
lecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja islecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja is ekvivalens mennyiseacutegű OH- jut az oldatbaamp kationok
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
elvaacutelasztaacuteseacutert felelős oszlopelvaacutelasztaacuteseacutert felelős oszlopszulfonaacutelt polisztirol-DVBkicsiny ioncserekapacitaacutes 002 mmolgy p g
technikai kivitelezeacutes oszlopoumlsszetett mintaacutek analiacutezisea mintaacutet alkotoacute komponensek szeacutetvaacutelasztaacutesa
technikai kivitelezeacutes oszlop(kiszoriacutetaacutesos) eluacutecioacutes analiacutezis
Ionkromatograacutef feleacutepiacuteteacutese hasonloacute a HPLC-hez
Eluacutecioacutes analiacutezisleggyakrabban alkalmazott technika jel
1 nem szorbeaacuteloacutedoacute eluens folyamatos aacutetaacuteramoltataacutesa2 minta bevitele
integB3 eluacutecioacute
graacutelis detek
A detektort eleacuterő mintakomponens(ek) felgyuumllemlett mennyiseacutegeacutet meacuteri
AMinta A amp B
idő
ktor
AMinta A amp BA keveacutesbeacute koumltődik
időAnalitikai informaacutecioacute
minőseacutegi t (retencioacutes idő)jel
diftAtB
bullaz aacutelloacutefaacutezisra juttatott minta mennyiseacutege igen kicsiny
mennyiseacutegi csuacutecs teruumllete
fferenciaacutelisj y g g ybdquoelhanyagolhatoacuterdquo az eluenseacutehez keacutepestbullnincs szuumlkseacuteg regeneraacutelaacutesra
s detektor
időPillanatnyi kuumlloumlnbseacuteget meacuternek az aacutethaladoacute eluens oumlsszeteacuteteleacuteben
Aacutelloacutefaacutezisbullteacuterhaacuteloacutesiacutetott műgyanta (pl polisztirol-divinilbenzol kopolimer) vaacutezon i eacutelő f k ioacute t kioncsereacutelő funkcioacutes csoportokbullmoacutedosiacutetott szilikageacutel
Ioncsereacutelőkbullkationcsereacutelők
Ioncsereacutelőkbullerősbullkationcsereacutelők
bullanioncsereacutelőkbullerős
bullgyenge
erős kation SO H (szulfonsav) erős anion kvaterner aminocsoporterős kation -SO3H (szulfonsav)gyenge kation -COOH
erős anion kvaterner aminocsoportgyenge anion primer aminocsoport
hateacutekonysaacuteg noumlveleacutese feluumlleti poroacutezus reacuteteg eacuteles csuacutecsok (kicsiny minta kapacitaacutes)y g p g ( y p )
MozgoacutefaacutezisKationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldata kompetiacutecioacute a H+ (OH-) Kationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldataAnionok elvaacutelasztaacutesa erős baacutezis hiacuteg (vizes) oldata
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg meacutereacutes
p ( )eacutes a Mn+ (An-) koumlzoumltt az ioncsereacutelő helyeken
p g
eluens nagy a vezetőkeacutepesseacutege nagy haacutetteacuterjel
n RN(CH ) OH + An- + nH+ [RN(CH ) ] A+ n H On RN(CH3)3OH + A + nH [RN(CH3)3]nA+ n H2O
An- az eluens anionjaaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegűaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegű
hidroxidion keruumll az oldatba
lecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja islecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja is ekvivalens mennyiseacutegű OH- jut az oldatbaamp kationok
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
technikai kivitelezeacutes oszlopoumlsszetett mintaacutek analiacutezisea mintaacutet alkotoacute komponensek szeacutetvaacutelasztaacutesa
technikai kivitelezeacutes oszlop(kiszoriacutetaacutesos) eluacutecioacutes analiacutezis
Ionkromatograacutef feleacutepiacuteteacutese hasonloacute a HPLC-hez
Eluacutecioacutes analiacutezisleggyakrabban alkalmazott technika jel
1 nem szorbeaacuteloacutedoacute eluens folyamatos aacutetaacuteramoltataacutesa2 minta bevitele
integB3 eluacutecioacute
graacutelis detek
A detektort eleacuterő mintakomponens(ek) felgyuumllemlett mennyiseacutegeacutet meacuteri
AMinta A amp B
idő
ktor
AMinta A amp BA keveacutesbeacute koumltődik
időAnalitikai informaacutecioacute
minőseacutegi t (retencioacutes idő)jel
diftAtB
bullaz aacutelloacutefaacutezisra juttatott minta mennyiseacutege igen kicsiny
mennyiseacutegi csuacutecs teruumllete
fferenciaacutelisj y g g ybdquoelhanyagolhatoacuterdquo az eluenseacutehez keacutepestbullnincs szuumlkseacuteg regeneraacutelaacutesra
s detektor
időPillanatnyi kuumlloumlnbseacuteget meacuternek az aacutethaladoacute eluens oumlsszeteacuteteleacuteben
Aacutelloacutefaacutezisbullteacuterhaacuteloacutesiacutetott műgyanta (pl polisztirol-divinilbenzol kopolimer) vaacutezon i eacutelő f k ioacute t kioncsereacutelő funkcioacutes csoportokbullmoacutedosiacutetott szilikageacutel
Ioncsereacutelőkbullkationcsereacutelők
Ioncsereacutelőkbullerősbullkationcsereacutelők
bullanioncsereacutelőkbullerős
bullgyenge
erős kation SO H (szulfonsav) erős anion kvaterner aminocsoporterős kation -SO3H (szulfonsav)gyenge kation -COOH
erős anion kvaterner aminocsoportgyenge anion primer aminocsoport
hateacutekonysaacuteg noumlveleacutese feluumlleti poroacutezus reacuteteg eacuteles csuacutecsok (kicsiny minta kapacitaacutes)y g p g ( y p )
MozgoacutefaacutezisKationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldata kompetiacutecioacute a H+ (OH-) Kationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldataAnionok elvaacutelasztaacutesa erős baacutezis hiacuteg (vizes) oldata
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg meacutereacutes
p ( )eacutes a Mn+ (An-) koumlzoumltt az ioncsereacutelő helyeken
p g
eluens nagy a vezetőkeacutepesseacutege nagy haacutetteacuterjel
n RN(CH ) OH + An- + nH+ [RN(CH ) ] A+ n H On RN(CH3)3OH + A + nH [RN(CH3)3]nA+ n H2O
An- az eluens anionjaaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegűaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegű
hidroxidion keruumll az oldatba
lecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja islecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja is ekvivalens mennyiseacutegű OH- jut az oldatbaamp kationok
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Eluacutecioacutes analiacutezisleggyakrabban alkalmazott technika jel
1 nem szorbeaacuteloacutedoacute eluens folyamatos aacutetaacuteramoltataacutesa2 minta bevitele
integB3 eluacutecioacute
graacutelis detek
A detektort eleacuterő mintakomponens(ek) felgyuumllemlett mennyiseacutegeacutet meacuteri
AMinta A amp B
idő
ktor
AMinta A amp BA keveacutesbeacute koumltődik
időAnalitikai informaacutecioacute
minőseacutegi t (retencioacutes idő)jel
diftAtB
bullaz aacutelloacutefaacutezisra juttatott minta mennyiseacutege igen kicsiny
mennyiseacutegi csuacutecs teruumllete
fferenciaacutelisj y g g ybdquoelhanyagolhatoacuterdquo az eluenseacutehez keacutepestbullnincs szuumlkseacuteg regeneraacutelaacutesra
s detektor
időPillanatnyi kuumlloumlnbseacuteget meacuternek az aacutethaladoacute eluens oumlsszeteacuteteleacuteben
Aacutelloacutefaacutezisbullteacuterhaacuteloacutesiacutetott műgyanta (pl polisztirol-divinilbenzol kopolimer) vaacutezon i eacutelő f k ioacute t kioncsereacutelő funkcioacutes csoportokbullmoacutedosiacutetott szilikageacutel
Ioncsereacutelőkbullkationcsereacutelők
Ioncsereacutelőkbullerősbullkationcsereacutelők
bullanioncsereacutelőkbullerős
bullgyenge
erős kation SO H (szulfonsav) erős anion kvaterner aminocsoporterős kation -SO3H (szulfonsav)gyenge kation -COOH
erős anion kvaterner aminocsoportgyenge anion primer aminocsoport
hateacutekonysaacuteg noumlveleacutese feluumlleti poroacutezus reacuteteg eacuteles csuacutecsok (kicsiny minta kapacitaacutes)y g p g ( y p )
MozgoacutefaacutezisKationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldata kompetiacutecioacute a H+ (OH-) Kationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldataAnionok elvaacutelasztaacutesa erős baacutezis hiacuteg (vizes) oldata
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg meacutereacutes
p ( )eacutes a Mn+ (An-) koumlzoumltt az ioncsereacutelő helyeken
p g
eluens nagy a vezetőkeacutepesseacutege nagy haacutetteacuterjel
n RN(CH ) OH + An- + nH+ [RN(CH ) ] A+ n H On RN(CH3)3OH + A + nH [RN(CH3)3]nA+ n H2O
An- az eluens anionjaaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegűaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegű
hidroxidion keruumll az oldatba
lecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja islecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja is ekvivalens mennyiseacutegű OH- jut az oldatbaamp kationok
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Aacutelloacutefaacutezisbullteacuterhaacuteloacutesiacutetott műgyanta (pl polisztirol-divinilbenzol kopolimer) vaacutezon i eacutelő f k ioacute t kioncsereacutelő funkcioacutes csoportokbullmoacutedosiacutetott szilikageacutel
Ioncsereacutelőkbullkationcsereacutelők
Ioncsereacutelőkbullerősbullkationcsereacutelők
bullanioncsereacutelőkbullerős
bullgyenge
erős kation SO H (szulfonsav) erős anion kvaterner aminocsoporterős kation -SO3H (szulfonsav)gyenge kation -COOH
erős anion kvaterner aminocsoportgyenge anion primer aminocsoport
hateacutekonysaacuteg noumlveleacutese feluumlleti poroacutezus reacuteteg eacuteles csuacutecsok (kicsiny minta kapacitaacutes)y g p g ( y p )
MozgoacutefaacutezisKationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldata kompetiacutecioacute a H+ (OH-) Kationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldataAnionok elvaacutelasztaacutesa erős baacutezis hiacuteg (vizes) oldata
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg meacutereacutes
p ( )eacutes a Mn+ (An-) koumlzoumltt az ioncsereacutelő helyeken
p g
eluens nagy a vezetőkeacutepesseacutege nagy haacutetteacuterjel
n RN(CH ) OH + An- + nH+ [RN(CH ) ] A+ n H On RN(CH3)3OH + A + nH [RN(CH3)3]nA+ n H2O
An- az eluens anionjaaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegűaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegű
hidroxidion keruumll az oldatba
lecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja islecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja is ekvivalens mennyiseacutegű OH- jut az oldatbaamp kationok
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
hateacutekonysaacuteg noumlveleacutese feluumlleti poroacutezus reacuteteg eacuteles csuacutecsok (kicsiny minta kapacitaacutes)y g p g ( y p )
MozgoacutefaacutezisKationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldata kompetiacutecioacute a H+ (OH-) Kationok elvaacutelasztaacutesa erős sav hiacuteg (vizes) oldataAnionok elvaacutelasztaacutesa erős baacutezis hiacuteg (vizes) oldata
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg meacutereacutes
p ( )eacutes a Mn+ (An-) koumlzoumltt az ioncsereacutelő helyeken
p g
eluens nagy a vezetőkeacutepesseacutege nagy haacutetteacuterjel
n RN(CH ) OH + An- + nH+ [RN(CH ) ] A+ n H On RN(CH3)3OH + A + nH [RN(CH3)3]nA+ n H2O
An- az eluens anionjaaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegűaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegű
hidroxidion keruumll az oldatba
lecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja islecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja is ekvivalens mennyiseacutegű OH- jut az oldatbaamp kationok
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
n RN(CH ) OH + An- + nH+ [RN(CH ) ] A+ n H On RN(CH3)3OH + A + nH [RN(CH3)3]nA+ n H2O
An- az eluens anionjaaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegűaz eluens anionja megkoumltődik eacutes vele ekvivalens mennyiseacutegű
hidroxidion keruumll az oldatba
lecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja islecsereacutelődik az analitikai oszlopon elvaacutelasztott kation ellenionja is ekvivalens mennyiseacutegű OH- jut az oldatbaamp kationok
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
1980rsquo
Toumlltetek fejlődeacutese hateacutekonysaacuteg noumlvekedeacutes folyamatosa noumlvekvő szaacutemuacute alkalmazaacutesj y g ytoumlltettel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyek
bulllehető legnagyobb taacutenyeacuterszaacutembulltoumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)toumllteteluens rendszer gyors egyensuacutely (kinetikus csuacutecs kiszeacutelesedeacutes minimalizaacutelaacutesa)bullretencioacutes idők se tuacutel nagy se tuacutel kicsibulltoumllteteluens rendszer detektorral kapcsolhatoacute legyen
Az oszlopOszlop anyagabullsavaacutelloacute aceacutelbullPEEK (poli(eacuteter-eacuteter-keton))
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
szerves polimer-alapuacute toumlltetek keveacutesbeacute nyomaacutestűrő (keresztkoumlteacutesek szaacutemaacuteval javiacutethatoacute)duzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacuteduzzadnak szerves oldoacuteszer csak kisebb koncentraacutecioacuteban alkalmazhatoacutepH stabilitaacutes 1lt pH lt 14
llik laacute i oumllpellikulaacuteris toumlltetaz aacutelloacutefaacutezis poroacutezus kuumllső heacutejat alkot egy aacutethatolhatatlan szemcse feluumlleteacuten
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Kationcsereacutelő
HO3SHO3S
HO3S SO3H
ki i i k itaacute f luumll ti oacuted iacutetaacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Anioncsereacutelő
+CH2N+ R3
CH2N+ R3
R3+NCH2
CH2N+ R3
ki i i k i aacute f luumll i oacuted iacute aacutekicsiny ioncserekapacitaacutes feluumlleti moacutedosiacutetaacutes
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Moacutedosiacutetott szilikageacutelOH
SiO2
OH
OH2
OHOH
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
H = A + Bu + C u
A van Deemter egyenlet aacuteltalaacutenos aacutebraacutezolaacutesaH [mm]
C u
BuHmin
A
u [cms]szabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegek
uszabaacutelytalanabb toumlltet nagyobb aacuteramlaacutesi egyenlőtlenseacutegekkisebb szemcsemeacuteret kisebb egyenlőtlenseacutegek
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Mintaadagolaacutes1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe1 a mintaacutet pillanatszerűen kell bejuttatni az eluensbe2 keveredjen el az eluenssel (OLDHATOacuteSAacuteG)
minta teacuterfogata 10-50 microl (nincs teacuterfogatvaacuteltozaacutes)g micro ( g )
mikroliterfecskendő
A bevitt minta teacuterfogataacutet az adagoloacuten elhelyezett hurok (bdquolooprdquo) teacuterfogatahataacuterozza meg
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
loumlk t hbullloumlket hosszbulldugattyuacute sebesseacutege
idő
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
DETEKTOROKAz eluenst alkotoacute ionok jelenleacuteteacuteben keacutepesnek kell lennie
a minta ionjainak meacutereacuteseacutere
bullcsak a mintaacutet alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjeletbullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)bullcsak az eluenst alkotoacute komponensekre ad vaacutelaszjelet (indirekt detektaacutelaacutes)
El aacutel taacute i eacutel ki bb d t kt j lEluens megvaacutelasztaacutesa mineacutel kisebb detektorjel
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
DetektorokKolonna időben (teacuterben) elvaacutelasztja az egyes alkotoacutekat
Az adott komponens az eluenssel (vivőgaacutezzal) egyuumltt beaacuteramlik a detektorbamennyiseacutegi analiacutezis a detektor aacuteltal előaacutelliacutetott jel araacutenyos az anyag
koncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacutevelkoncentraacutecioacutejaacuteval vagy időegyseacuteg alatt bejutott mennyiseacutegeacuteveluniverzaacutelis minden molekulaacutera ad jeletszelektiacutev bizonyos vegyuumllettiacutepusokra ad jelet
f k k bi l k l k d j lspecifikus csak bizonyos molekulaacutekra ad jeletdestruktiacutev
nem destruktiacutev
dinamikus tartomaacuteny az a koncentraacutecioacute tartomaacuteny amelyben a koncentraacutecioacute vaacuteltozaacutesa detektorjel vaacuteltozaacutest eredmeacutenyez
lineaacuteris tartomaacuteny T= mc (elteacutereacutes lt 5 )
eacuterzeacutekenyseacuteg m (egyseacutegnyi koncentraacutecioacutevaacuteltozaacutes hataacutesaacutera bekoumlvetkező jelvaacuteltozaacutes)
kimutataacutesi hataacuter az a koncentraacutecioacute melynek meacutereacuteseacuteneacutel a detektor vaacutelaszjele egyeacutertelműen megkuumlloumlnboumlztethető a haacutetteacutertől (LOD)
meghataacuterozaacutesi hataacuter az a legkisebb koncentraacutecioacute amely megfelelő precizitaacutessal eacutes pontossaacuteggal meghataacuterozhatoacute (LOQ)
UV-Vis spektrofotomeacuteterAlkalmazhatoacute UV-Vis tartomaacutenyban elnyel az adott komponens
Lambeert-BeerAλ = ελ c l bdquofeacutenyosztoacuterdquo
(splitter)meacuterő aacuteg
reacutes(splitter)
DET
cella (kuumlvetta)I0 I A = lg I0I
feacutenyforraacutes
TEKTf i aacute
I0 I0y
monokromaacutetor
TOR
referencia aacuteg
FeacutenyforraacutesUV deuteacuterium laacutempa
Detektorfotodioacuteda
Cellakvarc kuumlvettal 5 10Vis volfraacutem laacutempa l=5-10 mm
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
V tőkeacute eacute G [Si ] 1RVezetőkeacutepesseacuteg G [Siemens] 1R
Ha egy elektrolit oldatba keacutet azonos meacuteretű siacutek feluumlletű paacuterhuzamos elektroacutedlap (pl Pt-gy p p (plap) meruumll amelyek feluumlleteacutenek nagysaacutega A a koumlztuumlk levő taacutevolsaacuteg pedig l akkor az iacutegykapott vezetőkeacutepesseacutegi cellaacutera igaz hogy
K=Al cellaaacutellandoacute (geometria)f jl ( ifik ) őkeacute eacute dj keacute eacute i (1 2) f luumll ű aacute oacutelκ fajlagos (specifikus) vezetőkeacutepesseacuteg megadja a keacutet egyseacutegnyi (1 cm2) feluumlletű egymaacutestoacutel
egyseacutegnyi taacutevolsaacutegra (1 cm-re) levő elektroacuted koumlzoumltt levő elektrolitoldat vezetőkeacutepesseacutegeacutet
ld k őkeacute eacute ddi iacute l jd aacuteoldatok vezetőkeacutepesseacutege additiacutev tulajdonsaacutegFuumlgg
ionok minőseacutegeacutetől (mozgeacutekonysaacuteg)i k aacute aacutetoacutel (k t aacute ioacute)ionok szaacutemaacutetoacutel (koncentraacutecioacute)
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Semleges molekulaacutek nem detektaacutelhatoacutek
El 2 l kt oacuted ( eacutel) lh l aacute laacute i llaacutebElv 2 elektroacuted (aceacutel) elhelyezve az aacuteramlaacutesi cellaacutebanmegfelelő feszuumlltseacuteg aacuteram folyikAacuteramerősseacuteg toumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklettoumllteacutes meacuteret koncentraacutecioacute oldoacuteszer hőmeacuterseacuteklet
Egyenfeszuumlltseacuteg elektroliacutezis veszeacutelyeVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100-10 kHz U= 20 VVaacuteltakozoacute feszuumlltseacuteg 100 10 kHz U 20 V
bdquoEacuterintkezeacutes mentesrdquo cella
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
The detector works without direct contact of thel t d ith th l t l Th ielectrode with the eluent or sample The sensor is
based on two metal tubes that are placed around afused silica capillary with a detection gap ofapproximately 15 mm (Figure 42) The conductivitypp y ( g ) ysensor is based on two metal tubes that act ascylindrical capacitors The electrodes may be placedaround any nonconducting tubing such as fusedili PEEK T fl D d l f thsilica PEEK or Teflon Dead volume of the
connecting tubing is minimized and an extremely lowdead volume cell can be manufacturedA high oscillating frequency of 40ndash100 kHz is
Detektor vezetőkeacutepesseacuteg vaacuteltozaacutesa 2 oC g g q y
applied to one of the electrodes A signal is producedon the other electrode as soon as an analyte zone witha different conductivity compared to the background
th h th d t ti A lifi d
zaj csoumlkkenteacutese
passes through the detection gap An amplifier andrectifier are connected to the second electrode tomeasure resistance between the two electrodes Toisolate the two capacitors associated with eachpelectrode a thin piece of copper is placed betweenthe electrodes and grounded
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Kapillaacuteris elektroforeacutezis
l k f eacute i l l ő kouml b (aacutel laacuteb iacute ) l k ő eacuteelektroforeacutezis valamely vezető koumlzegben (aacuteltalaacuteban viacutez) elektromos erőteacuter hataacutesaacutera a toumllteacutessel rendelkező reacuteszecskeacutek elmozdulnak
elektroforetikus elvaacutelasztaacutes az elvaacutelasztandoacute komponensek adott elektromos teacuter hataacutesaacutera kialakuloacute elteacuterő migraacutecioacutes sebesseacutegeacuten alapul
elektroozmotikus aacuteramlaacutes (electroosmotic flow EOF) a folyadeacutek elektromos teacuter hataacutesaacutera valamely toumllteacutessel biacuteroacute feluumllet menteacuten kialakuloacute elmozdulaacutesa
κ = G K κ fajlagos vezetőkeacutepesseacuteg [S cm-1]G vezetőkeacutepesseacuteg [S]K cellaaacutellandoacute [cm-1][ ]
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
ion vaacutendorlaacutesaacutet veacutegtelen hiacuteg elektrolitoldatban
F l kt őFe=zieE
Fe elektromos erőzi az i komponens toumllteacutesszaacutemae az elemi toumllteacutes E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm-1]E az elektromos teacutererősseacuteg [Vcm 1]
suacuterloacutedaacutes miatt
Fs=kηvi0
k aacutellandoacute [cm]η az oldat viszkozitaacutesa [Pas]vi
0 az i komponens vaacutendorlaacutesi sebesseacutege a veacutegtelen hiacuteg oldatban
Stokes-toumlrveacuteny k=6πr
F F Eezi0
ri az i ion hidrodinamikai sugara
A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos aFe=Fs Er
vi
ii πη6= A vaacutendorlaacutesi sebesseacuteg egyenesen araacutenyos a
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
negatiacutev elektroacuted (katoacuted) feleacute mozognak folyamatos aacuteramlaacutes (dugoacuteszerű aacuteramlaacutesi profil)
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
PC
D
PC
E EKDD
PP
Vbdquoinletrdquobdquooutletrdquo
A kapillaacuteris elektroforetikus keacuteszuumlleacutek sematikus rajzaE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyiE elektroacuted K kapillaacuteris D detektor P puffertartoacute edeacuteny PC szemeacutelyi
szaacutemiacutetoacutegeacutep V taacutepegyseacuteg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
A detektormegfelelő eacuterzeacutekenyseacutegkimutataacutesi hataacuterkicsiny zajjalnagy linearitaacutesi tartomaacutennyal gyors vaacutelaszidővelgyors vaacutelaszidővel
Toumlbbfeacutele meacutereacutesi elv
UV-Visfluoreszcenciafvezetőkeacutepesseacuteg
MSUV-Vis egyszerű olcsoacute szeacuteleskoumlrben alkalmazhatoacute
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
feacutenyuacutet hosszaacutenak noumlveleacutese
fluoreszcencia
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
fluoreszcencia
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
A taacutepegyseacuteg U=5-30 kV I 3 300 AI=3-300 microA
A feszuumlltseacuteg vaacuteltoztataacutesaacutenak hataacutesa
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő a teacutererősseacuteggbullnő az EOFbullcsoumlkkennek a migraacutecioacutes idők
ceacutelszerű nagyobb feszuumlltseacutegen dolgozni
bulleacutelesebb csuacutecsokat kapunk
noumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt fes uumlltseacutegetnoumlvelve a kapillaacuterisra kapcsolt feszuumlltseacutegetbullnő az aacuteramerősseacutegbullegyre toumlbb hő szabadul fel (Joule-hő) ceacutelszerű kisebb egyre toumlbb hő szabadul fel (Joule hő)bullkiszeacutelesednek a csuacutecsokbullcsuacutesznak a migraacutecioacutes idők
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
pufferekkel szemben taacutemasztott koumlvetelmeacutenyekbullnagy pufferkapacitaacutes a kivaacutelasztott pH-tartomaacutenybanki l leacute d t ktaacutelaacute h llaacute h aacutebullkis elnyeleacutes a detektaacutelaacutes hullaacutemhosszaacuten
bullkis mozgeacutekonysaacuteg az aacuteramtermeleacutes minimalizaacutelaacutesa eacuterdekeacuteben
Pufferkoncentraacutecioacute
C oumlkk teacute Nouml leacuteCsoumlkkenteacutese Noumlveleacutese
darr aacuteram Joule-hő termelődeacutes uarrdarr hőaacuteramlaacutes okozta zoacutenaszeacutelesedeacutes uarruarr elektroozmotikus aacuteramlaacutes darrdarr meghataacuterozaacutes időtartama uarruarr adszorpcioacute a kapillaacuteris falaacuten darr
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Minőseacutegi analiacutezis
Alapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlggAlapja a retencioacutes idő a minta komponenseinek minőseacutegeacutetől fuumlgg
A legegyszerűbb moacutedszer a retencioacutes idők(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
relatiacutev retencioacute (rxr) a kiacuteseacuterletikoumlruumllmeacutenyek kuumlloumlnboumlzőseacutegeacuteből szaacutermazoacute(pontosabban a redukaacutelt retencioacutes idők)
oumlsszehasonliacutetaacutesa ismert vegyuumlletek retencioacutes idejeacutevel
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Mennyiseacutegi eacuterteacutekeleacutesa kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponenseka kromatogramon levő csuacutecsok teruumllete (magassaacutega) araacutenyos a mintakomponensek
Detektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakDetektor a komponensek vagy az eluens fizikai vagy keacutemiai tulajdonsaacutegainakmeacutereacutese
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
A kalibraacutecioacutes moacutedszer jelc1 T1
T = mc
T csuacutecs teruumlletec koncentraacutecioacute (anyagmennyiseacuteg)m araacutenyossaacutegi teacutenyező (eacuterzeacutekenyseacuteg)
idő
j
T
jelc2 T2
1 fuumlggetlen standard (kalibraacuteloacute) oldatok
ismeretlen oldat T
T3
ismeretlen oldat Tx
T
jel
idő
c3 T3
T2
Tx
m
3 T3T1
cidő
c1 c2 c3
cx
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Standard addiacutecioacute jelcx Tx
T1 x= idő
j
1xTx+T1T1=T1x-TxT2 x=
T
jelcx+ c1 T1
x
2xTx+T2T2=T2x-Tx
T2
T1
idő
jel c2 + c T2Txc2 + cx T2
x
ccx c1 c2
idő
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
bullizotoacutep vonalbullszennyezeacutesybullnem jelenik meg
Belső standardrelatiacutev teruumllet meghataacuterozaacutesag
a mintaacuten beluumlli referencia
roumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehozroumlgziacutetett (meghataacuterozott eacutes aacutellandoacute) koncentraacutecioacuteban (mennyiseacutegben) a mintaacutehoz hozzaacuteadjuk a referencia anyagot
a referencia anyag csuacutecsaacutera vonatkoztatjuk a meghataacuterozni kiacutevaacutent csuacutecsok teruumlleteacutet
Előnyoumlkaz analiacutezis soraacuten felleacutepő hibaacutek egy reacuteszeacutet kuumlszoumlboumlli kid laacuteadagolaacutes
eacuterzeacutekenyseacuteg vaacuteltozaacutesa
Analitikai informaacutecioacutei ő eacute i t ioacute ( i aacute ioacute ) időminőseacutegi retencioacutes (migraacutecioacutes) idő
retencioacutes (migraacutecioacutes) idő fuumlggalkalmazott koumlruumllmeacutenyekalkalmazott koumlruumllmeacutenyekbullmozgoacutefaacutezis
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)
1922 1989 2002
Alapelve a gaacutezaacutellapotuacute ionizaacutelt molekulaacutekat ezek toumlredeacutekeit (un fragmenseit)vagy bizonyos esetekben az atomokboacutel keacutepződoumltt ionokat toumlmeguumlk alapjaacutenszeacutetvaacutelasztja majd mennyiseacutegileg meghataacuterozza
1 mintabevitel eacutes a minta gaacutezaacutellapotba hozaacutesa2 ionizaacutecioacute eacutes bizonyos esetekben fragmentaacutecioacute
3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa3 a keletkezett ionok toumllteacutesegyseacutegre jutoacute toumlmeguumlk szerinti elvaacutelasztaacutesa 4 a szeacutetvaacutelasztott kuumlloumlnboumlző toumlmegű ionok mennyiseacutegeacutenek meghataacuterozaacutesa
A keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacuteseA keacuteszuumlleacutek feleacutepiacuteteacutese
vezeacuterlő- eacutes adatfeldolgozoacute rendszer
1 i f aacute b f l lő h eacutek aacute l lő aacutelliacute h oacutek l k i k1 az ionforraacutesban megfelelő hateacutekonysaacuteggal elő aacutelliacutethatoacutek legyenek az ionok 2 megfelelő hosszuacutesaacuteguacute szabad uacutethosszat kell biztosiacutetani
az ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorbaaz ionforraacutesban keacutepződoumltt ionok uumltkoumlzeacutes neacutelkuumll eljuthassanak a detektorba
kb 10-3 Pa
keacutetleacutepcsős nyomaacutescsoumlkkenteacutes1 elővaacutekuum neacutehaacuteny torr2 nagyvaacutekuum 10-3 Pa
Ki i l k l touml ű l ( l H )Kicsiny molekula toumlmegű eluens (pl H2) is hateacutekonyan eltaacutevoliacutethatoacute
Ionizaacutecioacutes moacutedszerekIonizaacutecioacutes moacutedszereklehetőveacute teszik a kuumlloumlnfeacutele halmazaacutellapotuacute igen elteacuterő tulajdonsaacutegokkal biacuteroacute
aacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződnekaacuteltalaacuteban egyszeres pozitiacutev ionok keacutepződneknegatiacutev ionok nagy elektronegativitaacutesuacute atomok vannak jelen a molekulaacuteban
Keacutemiai ionizaacutecioacute (CI)
a mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagensrdquo gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteka mintaacutet az elektronforraacutesba toumlrteacutenő beleacutepeacutese előtt un bdquoreagens gaacutezzal hiacutegiacutetjaacuteknem a vizsgaacutelandoacute minta leacutep koumlzvetlen koumllcsoumlnhataacutesba az elektronokkal hanem a
MINTA + maacutetrix (ionizaacutecioacutet segiacuteti) grid
( )
hνlaser
Gas phase ions
g
Ta +
++
++
++
rge
ldquoTime-of fligthrdquotube
+
+
+
++
+
++
++
et
++
+++ ++
+ +
Uacc source
Analizaacutetorokaz ionok toumlmegtoumllteacutes szerinti elvaacutelasztaacutesa
JellemzeacuteseJellemzeacutese1 maximaacutelis toumlmegszaacutem amelynek vizsgaacutelataacutera meacuteg alkalmas az adott analizaacutetor2 transzmisszioacute a detektort eleacuterő eacutes az ionforraacutesban keletkezett ionok haacutenyadosa3 f lb taacute li aacutet kk touml kuumllouml b eacute l t d l aacutel t i keacutet i t3 felbontaacutes az analizaacutetor mekkora toumlmegkuumlloumlnbseacuteggel tud elvaacutelasztani keacutet iont
keacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacuteskeacutetszeres foacutekuszaacutelaacutes maacutegneses + elektromos foacutekuszaacutelaacutes jobb felbontaacutes
Kvadrupoacutelus analizaacutetorok
olcsoacute egyszerűen kezelhető stabilis reprodukaacutelhatoacute toumlmegspektrumot eredmeacutenyező analizaacutetor
1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja1 ionizaacuteloacute elektronsugaacuter 2 az analizaacutetor aacuteltal kiszűrt ionok uacutetja3 az analizaacutetor aacuteltal aacutetengedett ionok uacutetja 4 detektor
egymaacutessal szemben elhelyezkedő rudakat elektromosan oumlsszekoumltve azokra egyen-eacutes vaacuteltoacuteaacuteramot kapcsolva kvadrupolaacuteris vaacuteltozoacute elektromos teacuter alakul ki
az ionok oszcillaacuteloacute mozgaacutest veacutegezve haladnak aacutetg g
U2Kisebb toumlmegű ion nagyobb sebesseacuteg v = mzeU2
Tandem MSMSMS
QQQ (TRIPPLE QUAD)QTOFTOFTOF
Tandem bdquoin spacerdquo QQQ QTOF
TOFTOF
szerkezetvizsgaacutelat
bdquoin timerdquo IT
MSnminőseacutegi azonosiacutetaacutes
Detektorok
az analizaacutetor aacuteltal elvaacutelasztott adott idő alatt becsapoacutedott ionok szaacutemaacutet hataacuterozza meg
pontdetektor az ionok egymaacutest koumlvetően eacuterik el a detektor ugyanazon pontjaacutetCsak olyan analizaacutetorral alkalmazhatoacute egyuumltt amely keacutepes az ionokat időben
Elektronsokszorozoacute 1 a foacutekuszaacutelt ionnyalaacuteb egy un konverzioacutes dinoacutedaacuteba uumltkoumlzve onnan elektronokat
loumlk kiloumlk ki 2 kiloumlkődoumltt elektronokat megfelelő feszuumlltseacuteggel gyorsiacutetjuk3 uacutejabb eacutes uacutejabb feluumllettel uumltkoumlztetve megsokszorozott elektronaacuteramot kapunk
fotokonverzioacutes detektorok a becsapoacutedoacute ionok hataacutesaacutera kiloumlkődoumltt elektronokat szcintillaacutetor segiacutetseacutegeacutevel fotonokkaacute alakiacutetjuk majd a kibocsaacutetott fotonokat
f t l kt k oacute l l kt j lleacute l kiacutetj kfotoelektronsokszorozoacuteval elektromos jelleacute alakiacutetjuk
jobb hataacutesfok hosszabb eacutelettartam eacutes kisebb karbantartaacutesi igeacuteny
Sordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutelSordetektor egymaacutestoacutel teacuterben elvaacutelasztott ionok egyidőben eacuterik el a kileacutepőreacutesneacutel elhelyezett detektor sort
draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)draacutega magasabb aacuterfekveacutesű keacuteszuumlleacutekekben alkalmazzaacutek (TOF szektor)
Kapcsolt technikaacutek
A t eacute biacute h toacute i ő eacute i eacute i eacute i liacute i lkeacute lh t tl i taacutet
valoacutes mintaacutek komplex sokkomponensű rendszerek
A pontos eacutes megbiacutezhatoacute minőseacutegi eacutes mennyiseacutegi analiacutezis elkeacutepzelhetetlen a mintaacutet alkotoacute komponensek elvaacutelasztaacutesa neacutelkuumll
A hagyomaacutenyos kromatograacutefiaacutes technikaacutek azonban meacuteg toumlkeacuteletes szeparaacutecioacute eacute kiacute aacutel k b luacute bi aacute i ő eacute i iacute aacuteeseteacuten sem kiacutenaacutelnak abszoluacutet biztonsaacutegos minőseacutegi azonosiacutetaacutest
minőseacutegi informaacutecioacute csak az adott komponens retencioacutes viselkedeacutese
a manapsaacuteg megkoumlvetelt megbiacutezhatoacute eacutes reprodukaacutelhatoacute meghataacuterozaacutesok indokoljaacutek a toumlmegspektrometria eacutes az elvaacutelasztaacutestechnikai moacutedszerek
kombinaacutelaacutesaacutet
A koumlvetkező felteacuteteleknek kell teljesuumllnie ahhoz hogy a keacutet meglehetősen elteacuterő kouml uumll eacute k kouml ouml űkoumldő oacuted k l i dj k aacute hkoumlruumllmeacutenyek koumlzoumltt műkoumldő moacutedszert kapcsolni tudjuk egymaacuteshoz
bullA kombinaacutecioacute ne vezessen kromatograacutefiaacutes hateacutekonysaacuteg csoumlkkeneacuteshezbullA kromatograacutefboacutel a toumlmegspektromeacuteterbe toumlrteacutenő bevezeteacutes soraacuten a minta
alkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbealkotoacuteiban nem kontrollaacutelt keacutemiai aacutetalakulaacutes ne menjen veacutegbebullA minta megfelelő mennyiseacutege bejusson eacutes ionizaacuteloacutedjon a toumlmegspektromeacuteterbenbullA kromatograacutefot eacutes az MS-t oumlsszekapcsoloacute un interfeacutesz ne noumlvelje szaacutemottevően a
haacutetteacute jthaacutetteacuterzajtbullAz interfeacutesz legyen egyszerű feleacutepiacuteteacutesű koumlnnyen hasznaacutelhatoacute tisztiacutethatoacute eacutes
karbantarthatoacute valamint lehetőseacuteg szerint olcsoacutebullAz interfeacutesz legyen kompatibilis valamennyi kromatograacutefiaacutes koumlruumllmeacutennyel (pl
vivőgaacutezok oldoacuteszerek aacuteramlaacutesi sebesseacuteg pH hőmeacuterseacuteklet stb)bullAz interfeacutesz ne korlaacutetozza az MS nyuacutejtotta lehetőseacutegeket (pl ionizaacutecioacute vaacutekuum y j g (p
felbontoacutekeacutepesseacuteg stb)bullAz interfeacutesz alkalmazaacutesaacuteval nyert eredmeacutenyek reprodukaacutelhatoacutek legyenek
kicsiny aacutetmeacuterőjű (d le 025 mm) kapillaacuteris oszlopok elterjedeacutesei t f eacutelkuumlli kouml tl tl k t taacuteinterface neacutelkuumlli koumlzvetlen csatlakoztataacutes
N-heterociklusos vegyuumlletek 28 CO aldehidek ketonok fenolok 29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok29 CHO aromaacutes aldehidek fenolok31 OCH3 metoxi-vegyuumlletek 32 SH 33 S
tiolok 33 H2S44 CO2 savak savanhidridek eacuteszterek 45 COOH karbonsavak
relatiacutev intenzitaacutesC6H6mz = 78
I 100Ir = 100
mz = 79I 6 6
mz = 77I asymp 15 Ir = 66Ir asymp 15mz = 76
Ir asymp 5
mz
naftalin C10H8
MS SPEKTRUM EacuteRTELMEZEacuteSE
spektrum-koumlnyvtaacuterszoftverek (meg kell venni)
gondolkozaacutesszabaacutelyok ismerete (meg kell tanulni)