Full resolution (JPEG) - On this page / på denna sida - H. 28. 12 augusti 1950 - Massespektrometrets anvendelse til kjemisk analyse, av Hans von Ubisch
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
Below is the raw OCR text
from the above scanned image.
Do you see an error? Proofread the page now!
Här nedan syns maskintolkade texten från faksimilbilden ovan.
Ser du något fel? Korrekturläs sidan nu!
This page has never been proofread. / Denna sida har aldrig korrekturlästs.
.5 augusti 1950
675
kylarvekter, da jo diffusjonshastighetene
varie-rer og dermed konsentrasjonene forskyves. Disse
betingelser er det imidlertid ikke så vanskelig
å oppfylle med tilstrekkelig nøyaktighet. Det
vesentlige er å arbeide med lave trykk og å la
gassen strømme fra beholderen gjennem et
me-get tynt perforert diafragma.
All analytisk virksomhet baseres også i høy
grad på empirisk kalibrering. At det f.eks. i luft
finnes kvelstoff og surstoff i forholdet 4: 1
med-fører således ikke at luft i spektrometret gir
samme forhold mellem massetallene 28 og 32.
Tvertimot, det blir snarere som 10: 1. Årsaken
er her en forskjellig sannsynlighet for jonisasjon
og for dissosiasjon av molekylet og dessuten i
dette tilfelle en kjemisk reaksjon av surstoffet
med wolframkatoden. Et spektrometer
kalibre-res derför både med kjemisk rene förbindelser
og med kjente blandinger av passende
samraen-setning. Kalibreringen gjentas leilighetsvis. Om
emner kan påvises og måles kvantitativt når de
bare forekommer i minimale konsentrasjoner,
vil bero på om de opptrer isolert på et massetall.
Hvis dette er tilfelle kan de bli bestemt med en
stor nøyaktighet.
Tilsetning av standard-emner
Man kan ikke vente at den nøyaktighet med
hvilken blandingsforholdet for kjemisk
forskjel-lige substanser kan angis av et spektrometer, blir
den samme som for en isotopanalyse hvor
sub-stansene kjemisk og fysikalsk er så å si
iden-tiske. Det kan også være vanskelig å bestemme
konsentrasjoner eller absolutmengder på
spe-sielle bestanddeler som man kan være særskilt
intressert i. Et usikkerhetsmoment er alltid
trykkmålingen i beholderen (McLeod-manometre
kan som regel ikke brukes). Dessuten kan det
hende at hele prøven utgjøres av så små
meng-der gass at de vanskelig lar seg oppsamle og
overføre kvantitativt til beholderen, men vel
kunne være tilstrekkelige for joneproduksjonens
del.
Her anvendes da en metode som er overtatt fra
den optiske spektrograf^ Den går ut på å
til-sette en kjent mengde av et kjemisk og fysikalsk
beslektet emne og så å bestemme
konsentra-sjonsforholdet. Metoden har visse
beröringspunkter med isotopfortynningen som allerede er
omtalt.
Her skal skisseres en modifisert
Dumas-bestem-melse av kvelstoff i organisk substans4. Det
vanlige er at substansen forbrennes og at kvelstoffet
bestemmes volumetrisk. Istedenfor utføres
for-brenningen her i nærvær av en kjent mengde
neon. Kvelstoff og neon har temmelig like
mole-kylvekter, 28 og 20, og de er efter
omstendig-hetene kjemisk like, dvs. de er indifferente i de
anvendte apparater. Det man tilslutt skal måle
blir deres relative konsentrasjoner.
Elementæranalyse
Med dette avsnitt begynner en översikt over
spesielle anvendelser av inassespektrometrene.
Det skal angis en rekke eksempler som dog ikke
nødvendigvis gjør krav på å representere den
overlegne analysemetoden i hvert enkelt tilfelle.
Heller ikke kan översikten dekke alle muligheter
så ny som den massespektrometriske analysen
ennu er.
Brewer5 beskriver i en oversiktsartikkel
analysen av fluor: Det stoff som skal undersøkes
behandles således at eventuelt forekommende
fluor overføres til det gasformige SiF4. Dette kan
da bli påvist og målt med spektrometret.
Føl-somheten oppgis til 10 6 g fluor. I tidskriftet
Instruments6 nevnes metallanalyser, dog uten
angivelse av hvilke emner det dreier seg om. Det
anføres her at i prøver på 2 mg kan
bestanddeler med konsentrasjoner på 1: 100 bli påvist.
Kvelstoffbestemmelsen efter Dumas med tilsatt
standard av neon er allerede nevnt. Mere
konsekvent hadde det vært om man istedenfor neon
hadde tilsatt en lignende organisk substans som
inneholder isotopen N15. Herved ville man også
ha eliminert eventuelle feil som skyldes
ufull-stendig forbrenning. Det vil altså si at man
bru-ker isotopfortynningen. Grosse et al.7 har
således beskrevet analysen av C, N og O ved hjelp
av sjeldne isotoper. Målingene utføres på
kvelstoff og kulldioksyd som allerede omtalt. En
vannstoffbestemmelse ved hjelp av dets isotop
deuterium vil av forskjellige fysikalske og
tekniske grunner ikke gi den samme nøyaktighet
som man oppnår ved de tyngre elementers
isotopanalyser. Vannstoff analyseres forøvrig best
som gass. Om deuterium finnes i store
konsentrasjoner kan metan også bli anvendt22.
Blandinger av kullvannstoffer
Dette område er meget godt bearbeidet, da det
omfatter den viktigste industrielie anvendelsen
av massespektrometre. Som et første eksempel
tas en blanding av de to butaner hvis spektrum
er gjengitt på fig. 3. Utgangspunktet er
forholdet (58):(57) i blandningsspektret. I
delspek-trene er forholdet størst for n-butan og minst
for iso-butan, for blandningsspektret ligger det
derför i midten. Er forholdet målt, kan man
skrive opp to simultane ligninger hvor
løsning-en gir sammensetningen av biandingen.
Sett nu at det i biandingen også finnes lettere
kullvannstoffer, propån, etan, metan og de resp.
umettede förbindelser. Av 58 og 57 i totalspektret
finnes som sagt butanene, og deres bidrag til
de øvrige massetall kan derefter bli trukket ifra,
da jo spektrene er kjente. Massetallene 56 og
55 gir dernest butenene, 44 gir propån, osv. Man
arbeider altså ovenfra nedover mot synkende
molekylarvekt. Et mere nøyaktig resultat fås om
man setter opp det simultane ligningssystem for
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
