Масс-спектрометр. Масс-спектрометрдің жұмыс істеу принциптері. Химия, 10 сынып, презентация.

Сабақтың тақырыбы:

Масс-спектрометр. Масс-спектрометрдің жұмыс істеу принциптері

Сабақтың мақсаты:

10.1.2.3 Масс-спектрометр негізгі бөліктерін және олардың атқаратын қызметін білу

10.1.2.4 заттардың салыстырмалы атомдық массасы мен салыстырмалы молекулалық массасын анықтау үшін қарапайым масс спектрді талдай білу;

Жетістік критерийлері:

Оқушы оқу мақсатына жетеді, егер:

- масс-спектрометр негізгі бөліктерін білсе;

- масс-спектрометрдің негізгі бөліктерінің қызметін түсіндіре алса;

-заттардың салыстырмалы атомдық массасы мен салыстырмалы молекулалық массасын анықтау үшін қарапайым масс- спектрді талдай білсе.

Масс-спектрометр

http://www.youtube.com/watch?v=GSYueQzo2n8

Масс-спектрометрия — атомдардың, молекулалардың және молекулалық бөлшектердің  массасын, сондай-ақ олардың таралымын магнит өрісіндегі зарядталған бөлшектердің ауытқуын бақылау арқылы тікелей өлшеуге арналған аналитикалық әдіс.

молекула массасын және оның бөліктерінің массасын анықтап, оны идентификациялауға арналған әдіс. Бұл үшін электрондар ағынымен бейтарап молекула атқыланады. Осының нәтижесінде иондар түзіледі.

Масс-спектрометрия

Оң зарядты түзілген иондар жеке-жеке бөлік, фрагменттерге ыдырайды да, олардың олардың ағыны ток туындатады. Жекеленген фрагменттер ағыны туындататын ток шамасы мен оның массасы арасындағы байланыс масс-спектр түрінде тіркеледі.

Масс-спектрометрия төмендегілерді анықтауға мүмкіндік береді:

1. Заттың молекулалық массасын

2. Заттың молекулалық формуласын

3. Заттың құрылысын

Масс-спектрометрия қолданылатын жерлер

Масс-спектрометриялық талдауға сынаманың 20 мкг массасы жеткілікті. Әдіс 10-9 – 10-12г дейінгі шамадағы қоспаны анықтауға мүмкіндігі бар.

Масс-спектрометриялық әдіс нәтижелі болу үшін сынама оңай буланып ұшатын және термиялық тұрғыдан тұрақты болғаны жөн.

Масс-спектрлік әдіс төменде аталған мәлелелерді шешумен айналысады

Масс-спектрометр

4 негізгі кезең:

Иондану

жылдамдату

ауытқу

тіркелу

---- = ауыр иондар

---- = детекторға жететін иондар

---- = жеңіл иондар

Масс спектрометрінің жұмыс істеу принципі: 

Осы әдісті қолданатын құрал

Масс-спектрометрдің пішіні иілген түтік тәрізді, оның орталық бөлігі күшті магнит өрісінде орналасқан.

Түтік ішінде вакуумдық сорғылар арқылы төменгі қысым сақталады, соның нәтижесінде ауа молекулалары спектрометрде зерттеліп жатқан химиялық бөлшектердің емін-еркін қозғалуына кедергі келтірмейді.

Спектрлік әдістерінің жіктелуі

Масс-спектрометр бірнеше кезеңде жұмыс істейді.

Хлорбензолдың масс-спектрі

Есептеу

Екіатомды элементтердің масс-спектрлері

https://bilimland.kz/kk/courses/chemistry-kk/zertxanalyq-adister-zhane-spektroskopiya/spektroskopiya/lesson/mass-spektroskopiya-1

Органикалық қосылысты талдауда масс-спектрометрия молекулалық және атомдық массаны дәл өлшеуге, зерттелетін заттың элементтік құрамым есептеуге, химиялық және кеңістіктегі құрылымын айқындауға, изотоптық құрамды анықтауға, органикалық қосылыстар қоспасына сандық және сапалық талдау жүргізуге мүмкіндік береді.

Бір атомды элементтердің масс-спектрі. Бор.

дихлорметан

CH2Cl2

[CH237Cl35Cl]+.

[CH237Cl]+

[CH235Cl]+

[CH235Cl2]+.

[CH237Cl2]+.

37Cl : 35Cl = 1 : 3

37Cl2 : 35Cl37Cl : 35Cl2 = 1 : 6 : 9

Сірке қышқылының масс-спектрі

1. Молекулалық массасы - 60.

2. Молекулалық формула - С2Н4О2

3. Заттың құрылымы - CH3COOH.

Табиғи қосылыстардың Mldi спектрі - лигнин

ҚОСЫЛЫСТАРДЫҢ ИДЕНТИФИКАЦИЯСЫ

Қосылысты талдау

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

0

m/z

Abundance %

20 40 60 80 100

Қосылысты талдау

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

0

m/z

Abundance %

20 40 60 80 100

C3H7Br

Қосылысты талдау

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

0

m/z

20 40 60 80 100

Abundance %

Қосылысты талдау

10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 130 140

0

m/z

20 40 60 80 100

Abundance %

C6H5COCH3

Қосылысты талдау

0

Қосылысты талдау

0

C6H5CHO

Қосылысты талдау

0

Қосылысты талдау

0

C10H22

REVISION CHECK

What should you be able to do?

Understand how mass spectrometry can be used to calculate molecular mass

Recall the term molecular ion and understand what information it provides

Interpret simple mass spectra

CAN YOU DO ALL OF THESE? YES NO

Рефлексия

Маған түсінікті болған үш нәрсе:________

Мен атсалысқан екі нәрсе:_______________

Маған түсініксіз қалған үш нәрсе:__________