分析物质的成分方法是谁发明的?
Skoltech的新闻办公室报道,斯科尔科沃科学技术研究所和莫斯科物理与技术研究所(MIPT)的研究人员开发了一种用于质谱仪的装置,用于研究选定的物质,以确定其成分从“四个角度”。
这种新装置使人们可以同时从“四个角度”研究选定的物质,同时在一个质谱仪上同时使用几种物质。一个经典的质谱仪意味着不同物质的工作必须按顺序进行。研究结果发表在《分析化学》杂志上。
质谱法的原理。
确定未知混合物成分的最有效的方法是在其组成中包含的分子离子(带电分子)被称重。利用电场和磁场,科学家可以控制带电分子的运动,并将它们与质量和电荷值分开。该装置使用这种方法来测定分子质量,称为质谱仪。
现在,质谱法用于测定制药工业、冶金、石油和天然气、核能和食品工业以及美容学中混合物的组成。此外,所有的掺杂控制探针都用质谱仪进行分析。
这个装置通常由三个主要元素组成:一个离子源,在那里中性分子被转化成离子,一个质量分析器,离子被它们的质量和电荷分类,以及一个探测器,在那里记录被排序的离子的信息。
有几种电离方法可能适用于各种各样的物质,但同时,每种方法都适用于某些物质。一个经典的质谱仪假设一个离子源的选择,它减少了一组正在调查的分子。
全面分析物质
为了解决这一问题,俄罗斯研究人员、俄罗斯科学院院士Evgeny Nikolaev和物理和数学科学的候选人Yuri Kostyukevich建议将四种电离方法融合到一个质谱仪中:通常和完整的电喷雾(ESI),放射性电离,以及大气压力(APPI)的光致电离。
“电离阶段是最成问题的阶段,因为正是在这一点上,物质经历了从自然状态到气相的转变。各种电离方法提供了分析样品各部分的方法。有史以来第一次,我们成功地将五种不同的方法(四种电离技术和一种热离解方法)组合成一个单一的质谱仪。这样的装置将能够对正在研究的一种物质进行最完整的分析。”尼古拉耶夫评论道。
此外,科学家们不仅将4个电离粒子组合成一个质谱仪,还将它们分散在空间中,以确保不同的部分不会相互影响。新设备的设计非常灵活——通过添加新的电离工具可以很容易地修改它。此外,它还可以用于同时进行独立的实验。
“从长远来看,我们的发展将使我们能够在分析化学中实现并行分析的概念,并与计算科学中著名的并行计算进行类比。”在我们的例子中,每个电离工具代表了一个独立的核心进行计算(电离的一定比例的混合物),而质谱计从各种来源收集的数据传送到一个侦探,”尤里Kostyukevich说,研究助理Skoltech和初期的离子和分子物理实验室。
在未来,该装置不仅在科学实验室,而且在工业的各个部门都有广泛的应用。研究人员已经测试了他们的装置,以同时分析石油和生物分子。
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