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
673
Opptagelse av massespektra
Anvendes et spektrometer med bare én
utgangs-spalte og én forsterker som angitt på fig. 1,
blir oppmålingen av massetallene tungvint
så-snart det gjelder et større antall. For
isotopanalysen er det en fordel å anvende to parallelle
spalter, istedenfor S3, sammen med to
elektroder og to forsterkere. To jonestrømmer,
karak-terisert hver av sin isotop, kan da sammenlignes
direkte1. For de fleste øvrige anvendelser
benyttes derimot bare én spalte, og spektret tegnes
opp kontinuerlig ved at en skriver knyttes til
forsterkeren. Magnetfeltet, eller om man vil
akselerasjonsspenningen, forandres herunder
langsomt. Opptagningen kan skje automatisk,
likeså tilpassningen av forsterkerens
følsom-het2.
Apparater som tillåter en meget nøyaktig
opp-tagning av massespektra betegnes som
analyse-eller presisjonsspektrometre. De lettere typer
har en oppløsningsevne som rekker til M = 50,
(for C02), de tyngres rekker til ca M = 150.
Enklere spektrometre og deres anvendelser vil bli
omtalt senere.
Apparater med fotografisk gjengivelse av
massespektra betegnes som massespektrografer.
Jo-nenes energi bør være flere tusen elektronvolt
for at emulsjonen skal kunne svertes.
Spektro-grafene egner seg best for elementæranalyse på
metaller og på middelstore og større massetall.
Intensitetene er her som regel noe lave,
resultatet blir gunstigere med høyere spenninger. Ved
fotografisk registrering kan man også ta tiden
til hjelp. Of te anvendes også jonekilder som
ar-beider med høyfrekvente utladninger. På grunn
av den resulterende store energispredning for de
dannede joner må de imidlertid anvendes i
förbindelse med "dobbeltfokusserende"
spektrogra-fer. For disse apparater har den fotografiske
gjengivelsen vist seg fördelaktig. Som et
eksem-pel på detta kan henvises till den av Shaw &
Rall beskrivne Mattauch-spektrografen3. Tilslutt
kan nevnes at man får deposita av stoffene på
emulsjonen og at man eventuelt kan undersøke
disse på radioaktivitet, noe som er av betydning
ved identifiseringen av reaksjonsprodukter fra
uranmiler.
Betegnelsen presisjonsspektrograf anvendes
bare på spektrografer der oppløsningsevnen er så
stor at linjenes finstruktur kommer frem. Dette
har bare interesse ved bestemmelsen av eksakte
atomvekter.
Isotop-analysen av gasser
Massespektrometrets arbeidsmåte kan illustreres
ved to eksempler, kvelstoff og kulldioksyd.
Jone-kilden tilføres altså kvelstoff, N2, og det
bemer-kes at atomene overveiende er N14 og bare 0,38 %
N15. Det observeres disse joner på følgende
massetall
(N215) + på M = 30
(N14N15)+ = 29
(N214) + =28
(N,»)++, (N«)+ = 15
(N14N15) ++ =14,5
(Ns")++, (N14) + =14
Den tyngre gruppen viser betydelig større
intensiteter. N214 er gassens mest representative
molekyl, og (N214) + kalles derför for
hoved-jo-net. M = 28 blir karakteristisk for kvelstoff (og
forøvrig også for kulloksyd, men her blir
isotop-sammensetningen en annen). Om man nu med
a og b betegner konsentrasjonene av
henholds-vis N14 og N15 i gassen, blir konsentrasjonene av
de tre mulige sorter molekyler N2 og dermed
også av de relative intensiteter på M = 28, 29 og
30 gitt ved leddene tilhøyre i binominalformeln
(a -f by = a2 + 2 ab + b2
Forholdet mellem M = 28 og M = 29 blir som
a/2b eller som 133:1. M = 30 er meget svakt
representert, som 1: 70 000 i forhold till M = 28,
men kan likevel tydelig påvises.
Tar vi kulldioksyd, C02, blir de vanlige
isotoper C12 og O18 og de sjeldne blir 1,1 % O,
0,04 % O17 og 0,2 % O18. De viktigste joner blir
(C12016018) + på M = 46
(C13 0216) +, (C12 O16 O17) + =45
(0202«)+ =44
Dessuten forekommer alle mulige
kombinasjo-ner av de tre sjeldne isotoper, dissosierte
molekyler og dobbelt ladete joner.
Intensitetsforhol-det mellem M = 44 og 45 er 99: (1,1 + 2 • 0,04)
= 99:1,18 = 84:1. Isotop-forhold kan
bestem-mes med en nøyaktighet på 0,1—0,5 %.
Indikatorkjemi med stabile isotoper
Isotop-indikatorer er nu i begrenset
utstrek-ning tilgjengelige for industrielt formål, og vi
skal derför beskrive en viktig metode for
analysen. Den har fått navnet isotop-fortynning. Den
egner seg særlig godt for stabile isotoper. Den
for tiden meget omtalte bruk av radioaktive
isotoper for merking av kjemiske elementer eller
deres förbindelser, har sitt sidestykke i bruken
av de anrikede stabile isotoper C13, N13 og O18,
Riktignok blir i alminnelighet radioaktive
isotoper enklere og billigere i drift, men for N og
O finnes ingen brukbar aktiv isotop. For det
viktige C der det finnes det aktive C14, er det ofte
en fordel å kunne disponere to forskjellige
isotoper samtidig. Dessuten er C13 i noen av sine
fysikaliske egenskaper mere lik C12 enn C14, en
viss diskriminering mellom isotopene er nemlig
påvisbar for månge reaksjoner.
Isotopfortynning anvendes til kvantitativ
ana-lyse av blandinger som enten er kvantitativt
vanskelig separerbare eller som i sin helhet ikke
<< prev. page << föreg. sida << >> nästa sida >> next page >>
