Kémiai ionizáció

A kémiai ionizáció (CI, CI - Chemical Ionization) egy alternatív módszer a gáznemű vegyületek ionizálására.

Technikailag a kémiai ionizáció nagyon hasonló az elektronionizációhoz . A különbség az, hogy a kémiai ionizáció nem vákuumban megy végbe , hanem ritka gázban , jellemzően metánban , izobutánban vagy ammóniában . Mivel a gázmolekulák aránya jelentősen meghaladja az analit molekuláinak arányát, a gáz domináns ionizációja következik be. A reakciógázt körülbelül 1 mbar nyomású elektronsugárral ionizálják:

CH4 + e- = CH4 . ++ 2e- _

Az ionok lebomlanak, vagy túlnyomórészt reakcióba lépnek nem ionizált gázmolekulákkal (az átlagos szabad út körülbelül 0,004 cm, így az intermolekuláris reakciók a legvalószínűbbek):

CH4 + CH4 . + = CH3 . + CH5 +

A metán esetében a CH 5 + ion egy erős sav , amely protont adományoz a vizsgált M molekuláknak, ezáltal ionizálja azokat:

CH5 ++ M= CH4 + MH +

Mivel a kémiai ionizáció során a gázionizáció számos mellékterméke képződik, lehetséges adduktok képződése, például:

CH3 ++ M = ( M+CH3 ) +

Így az elemzett molekulák enyhe ionizációja megy végbe, amely nem okoz jelentős fragmentációt, ellentétben az elektronionizációval .

A kémiai ionizációhoz használt gáz kiválasztását a gázfázisban lévő protonhoz való affinitása határozza meg . A következő sorrendben nő:

CH 4 < C 4 H 10 < NH 3

Így, ha metán segítségével szinte bármilyen illékony anyagot ionizálni lehet, akkor ammónia segítségével csak erős bázisokat, például aminokat . Ily módon szelektivitás érhető el.

A kémiai ionizáció lehetővé teszi az analit molekulaionjának spektrumának megszerzését, azonban szerkezetének tanulmányozását a fragmentáció hiánya miatt megnehezíti.

Előnyök az elektronütközéshez képest: - alacsony fragmentáció, a kvázimolekuláris M+ ion intenzív csúcsa, amely általában hiányzik az elektronütközés során. - A reakciógáz használható vivőgázként a GC/MS-ben - A különböző gázreakciók bőséges lehetőséget biztosítanak az intuíció felhasználására a szerkezeti elemzésben.

Hátrányok az elektron becsapódáshoz képest: — Általában csak kvázi molekuláris ion [M-1]+, [M+1]+ formájában — a gyakori elégtelen fragmentáció megnehezíti a szerkezeti elemzést — alacsony m/z arány — gyakran zajszinten .