Flödande-efterglöd masspektrometri
Flödande-efterglödmasspektrometri ( FA-MS ), är en analytisk kemiteknik för känslig detektion av spårgaser . Spårgasmolekyler joniseras genom produktion och flöde av termaliserade hydratiserade hydroniumklusterjoner i ett plasmaefterglöd av helium- eller argonbärargas längs ett flödesrör efter införandet av ett fuktigt luftprov . Dessa joner reagerar i flera kollisioner med vattenmolekyler, deras isotopsammansättningar når jämvikt och de relativa storleken på deras isotopomerer mäts med masspektrometri .
Kortfattad bakgrund
Under åren har många varianter av instrumentet gjorts. I början under 1960-talet studerades flödande efterglödplasma. Denna studie gjordes av Eldon Ferguson, Art Schmeltekopf och Fred Fehsenfeld vid National Bureau of Standards i Boulder, Colorado. Sedan på 1970-talet var det strömmande driftrör, strömmande efterglöd Langmuir-sond (FALP) och variabel temperatur strömmande efterglöd Langmuir-sond (VT-FLAP). Med tillsatsen av driftröret kunde kinetiken för en reaktion studeras i gasfasen. Med den strömmande efterglöden Langmuir-sonden kan elektrondensiteten inom driftrörets reaktionsområde studeras. Med VT-FLAP-versionen av flödande efterglöd kunde reaktionens temperaturberoende studeras. Nu på 2000-talet är den omgivande versionen av masspektrometri med strömmande efterglöd en strömmande efterglödningsmasspektrometri (FAPA-MS). FAPA möjliggör enkla eller inga provförberedelser men fuktigheten i instrumentets miljö kan ha en effekt på ett provfragmenteringsmönster . Eftersom kostnaden för helium stadigt stiger har vissa börjat använda alternativa metoder med omgivande strömmande efterglöd för att spara resurser. Istället för att använda kontinuerligt strömmande efterglödande helium använder vissa avbrutet heliumflöde för att spara gas och Schlieren-avbildning för att maximera de molekylära joner som produceras och instrumentets stegring.
Ansökningar
Spårgasanalys
En av de första tidningarna som rapporterade användningen av den flödande efterglöden studerade jon-molekylreaktioner relevanta för Mars atmosfär. Denna flödande efterglödsteknik ersatte den då vanliga stationära efterglödningen när den rörliga Langmuir-sonden introducerades. Den strömmande efterglödningen har många attraktiva aspekter: välförstått laminärt beteende, viskös gasflöde, en stor densitet av bärargas som möjliggör studier av termiserade reaktioner och förmågan att göra nya reaktantjoner på plats. Den ambipolära plasman provtas med en noskon och detekteras med konventionell kvadrupol- eller tandemmasspektrometri, beroende på applikationen. En av nackdelarna med den flytande efterglödningstekniken är möjligheten att generera flera reaktantjoner. Detta problem kringgås genom att implementera det valda jonflödesröret (SIFT).
Den flödande efterglödningstekniken kan användas för att identifiera och kvantifiera de flyktiga organiska föreningarna (VOC) i ett prov så länge som den grundläggande jonkemin är känd. De vanligen använda jonerna är H 3 O + , O 2 +* och NO + . Alla joner har nackdelar och fördelar. Strategier som har använts för att identifiera VOC inkluderar användning av gaskromatografi i kombination med strömmande efterglöd och användning av ett komplement av reagensjoner. Också förutom att kunna detektera flyktiga organiska föreningar, har den flödande efterglödningstekniken även använts för att studera kronisk njursjukdom. Studier har gjorts för att skapa ett spektrum av deuteriumvatten och dess isotoper för att mäta totalt kroppsvatten, vilket kan användas för att bestämma överbelastningen av en patient. Den mätningen kommer sedan att användas för att bestämma stadiet av njursvikt för en patient.