Масс-спектрометрия ЭРИАД как новый метод изотопного и элементного анализа
T4N1
Масс-спектрометрия ЭРИАД как новый метод
изотопного и элементного анализа
Л.Н. Галльа, А.Н. Баженова, В.А. Шкурова, В.А. Бабаинб, Н.Р. Галльв
аИнститут аналитического приборостроения РАН, 190103 Санкт-Петербург,
Россия. E-mail: gall@ianin.spb.su
бРадиевый институт им. В.Г. Хлопина, 194021 Санкт-Петербург, Россия.
E-mail: babain@atom.nw.ru
вФизико-технический институт им. А.Ф. Иоффе РАН, 194021 Санкт-Петербург,
Россия. E-mail: gall@ms.ioffe.rssi.ru
Поступила в редакцию 24.01.2007 г.; после переработки — 12.02.2007 г.
Обсуждаются возможности масс�спектрометрии ЭРИАД (разновидность электрораспыления, ESI) как нового метода изотопного и элементного анализа. Техническая реализация метода ЭРИАД, позволяющая, при достаточно высоком (несколько мм рт. ст.) давлении в области интерфейса, при-кладывать напряжения порядка сотен вольт (∆U) между соплом и скиммером, обеспечивает возмож-ность управляемой фрагментации молекул солей исследуемых веществ вплоть до чистых катионов. В работе предложена модель образования ионов металлов в методе ЭРИАД, подтвержденная экспе-риментами с изотопно меченными растворителем и газом-носителем. Проанализированы изменения в масс-спектрах молекулярных комплексов металлов при различных величинах ∆U таких напряже-ний, для металлов различной валентности и разного состава растворителей. Наиболее простой масс-спектр имеет место при ∆U > 350 В, когда анализируемый металл представлен практически только ионами Ме+, МеО+, МеО2 +, в спектре отсутствуют какие-либо интерференции. Как оказалось, даже в единичном измерении зарегистрированный изотопный состав соответствует табличному с точно-стью не ниже 5%. Уникальной особенностью масс-спектрометрии ЭРИАД является возможность прямой регистрации в одном эксперименте как молекулярных химических комплексов, так и ионов металлов, получаемых в результате разрушения этих комплексов, причем вся эта информация в масс-спектрометрии ЭРИАД получается варьированием величины ∆U в диапазоне от ста до несколь-ких сотен вольт. Сделан вывод о высокой перспективности ЭРИАД в элементном и изотопном ана-лизе, особенно для радиохимических технологий и технологий ядерно-топливного цикла, ибо, в отличие от широко используемых на сегодня методов индуктивно-связанной плазмы (ICP) и поверх-ностной термоионизации, ЭРИАД существенно более прост, надежен и экономичен, позволяет пол-ностью автоматизировать процесс анализа, обладает высокой точностью и экспрессностью, что осо-бенно важно при работе с высокоактивными веществами.
