Fizik kimyoviy tahlil uslublari

Mass- spektrometriya. Mass spektrometriya boshqa instrumental usullardan farq qiladi. Elektromagnit nurlanishni singishiga bog’liq emas aksincha, molekula yuqori energiyali elektron bilan bombardimon qilinganda nima sodir bo’lishini tekshiradi. Molekuladagi bitta elektronni chiqarib yuborish uchun kerak bo’ladigan elektron energiya 10 eV =230,5kkal/mol va molekula elektronini chiqaradi.

AB molekula elektron ta’sir etishi orqali ionlangan holatga o’tdi. Bunda hosil bo’lgan ion molekulyar ion deyiladi yoki kation radikal hisoblanadi. Molekulyar ion (yagona elektronni yo’qotgan massa) molekulyar massa sifatida bor. Elektronni qo’zg’algan holatga keltirish uchun 10 eV energiya kerak bo’ladi taxminan esa 70 eV energiya ishlatiladi. Molekulani ionizatsiyalashi uchun beriladigan elektron energiya bu undagi kimyoviy aloqalarni buzilishi uchun yetarli emas. Bu molekulyar ionga aylantirish uchun beriladigan kuch. Molekulyar ion ichida ortiqcha energiya hisobiga u yana qayta dissotsiyalanadi. Kation radikalni dissotsiyalanishi hisobiga radikal va musbat zaryadlangan qism ajralib chiqadi.

Aralashmani tez ionlash va fragmentlashda nafaqat neytral holatga o’tadi balki musbat zaryadlanadi. 5-rasmda mass spektrometrning diagramma sxemasi keltirilgan.

5- rasm. Mass spektrometrning diagrammasi. Bunda faqat musbat ionlar aniqlangan X⁺ kichik massali zaryad va uning ko’p qismi magnit yo’liga og’ishgan.
Z⁺ kation eng yuqori massa zaryadni nisbati. (Zilberberg. C., ruxsati bilan moslashadi
2-nashri New-York WCB kimyo 2000, s 56)
Zamonaviy mass spektrometr ma’lumotlarini kompyuterlashtirilgan tizimlar bilan tashishda interfakt bor. Agar mass spektrometr elektron hisoblash mashinasi EXM bilan jihozlangan bo’lsa juda ham oz miqdordagi organik dorivor moddalarni aniqlash mumkin. Mass spektrometrning eng muhim amaliy ishlaridan biri murakkab organik birikmalar, metallorganik birikmalar va peptidlarning tuzilishini aniqlashda beradigan ma’lumoti hisoblanadi.
Moddalarning mass spektrini olish uchun namuna ionlanish va dissotsiyalanish jarayoniga uchrashi zarur. Molekulada bo’ladigan ionlanish va dissotsiyalanish hodisalari elektron zarbasi, fotonlar va kuchli elektr maydoni ta’sirida ro’y beradi.

15. 
    6-rasm benzolning mass spektr grafigini ko’rsatadi. Ba’zi ma’lumotlarga ko’ra benzolning mass spektri nisbatan oddiy mass spektrni beradi. Mass spektrda eng kuchli nisbiy tezlik 100 beriladi.
    

6 -rasm. Benzolning mass spektri. Pik ko’rsatkichi m/z 78 bu esa C₆H₆ molekulyar ionga mos keladi.
Ionning ko’pligi pik intensivligiga proporsional va ular piklar to’plamini intensivligini oshiradi. Molekulyar ionni mass spektridagi pikdagi m/z ni qiymati 78 bo’lib bu benzolga mos keladi.

Benzol fragmentlarga ajratilganda uning mass spektridagi ionlari molekulyar ion kabi mo’l ko’l bo’lgan.
Benzolning mass spektrida kichik piklarni ko’ramiz. Bu piklar aslida qayerdan kelib qoldi? 6-rasmdagi mass spektrni yagona mass spektr sifatida tushinishga harakat qilamiz. Rasmda uchta pik bor bu alohida benzollarni spektridir. Benzol molekulalardan eng ko’pi massasi 78 bo’lganini yani faqat C¹² va H¹ lik izotopini oladi. Benzol molekulalarini kichik nisbatlarida bir joyida ¹²C atomi va ²H ni yoki ¹³C va ¹H o’z ichiga oladi bunda 79 molekulyar massali benzol ham bor.

Benzolning mass spektrida molekulyar ionga qaraganda, kichik bir piklar sifatida massa birligi bilan birga bo’ladi. Hamma organik birikmalar uglerod va vodorodni o’z ichiga oladi chunki albatta, barcha organik birikmalarning mass spektrida o’xshash izotopik klaster paydo bo’ladi. Izotopik klaster xlor va brom kabi atomlar aralashmasida ham bor. Bu elementlar orasida tabiiy izotopik bo’linish bor.

7-rasm xlor benzolning mass spektr ko’rinishi. Ikki molekulyar ion piklari uchun m/z 112 uchun C₆H₅Cl³⁵ m/z 114 uchun C₆H₅Cl³⁷. m/z 114 ga qaraganda m/z 112 dagi pik uch barobar yuqori bo’ladi.