Способ массо-спектрометрического определения изотопной концентрации углерода в метаноле

СОЮЭ СОВЕТСНИХ ОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ СПУБЛИН (9 427(5)4 Н 01 д 4 26 ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТ ВТОРСКОМУ СЗ ийся т, что,экспресия точности ния анализа тенсивности Бюл, У 41 никидзе, М.Н. Кернер измеряюпиков с массовыми числа и отношение изоций углерода(56) Бесноии ее применмин. - М.;Там ше,Дж. Массоспение в органичир, 1964, с.133-134. ометриякой хи 6. редел яют из вырашения-0,0020123 0,0000053 а изотопную 13 в проценоконц нтрацию углерода ределяют из соот ошени ГОСУДАРСТЭЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ(54)(57) СПОСОБ МАССОСПЕКТРОМЕТР ЧЕСКОГО ОПРЕДЕЛЕНИЯ ИЗОТОПНОИ КО ЦЕНТРАЦИИ УГЛЕРОДА В МЕТАНОЛЕ, вк чающий ионизацию вещества, раздел ние по отношению М /0 и измерение интенсивности исследуемых пиков,отлс цельскостиодноврионныхми 31,топныхк(5 СХ ч ающповышеи упрощменно интоков Э32 у 33 иконцент119042 ираж 678 Подписное Изобретение относится к областиизотопного анализа элементов массоспектрометрическим методом и можетбыть использовано в качестве контроля технологических процессов при 5синтезе метанола, меченого изотопомуглерод, а также при научныхисследованиях вобласти применения ме -танола,меченого изотопом углерод.Цель изобретения - повышение точ Оности, экспрессности и упрощенияанализа засчет исключениядополнитель -ного процессаперевода метанола вдвуокись углеродаили окисьуглерода,В качестве рабочего вещества используют непосредственно метанол,который при ионизации электроннымударом фрагментируется, После разделения ионов в анализаторе массоспектрометра регистрируют интенсив Оность пиков ионных токов 1 с массовыми числами 31, 32, 33 и 34,где 1 = 12 СН 10;э- 13 СН 1 04+ Т СН 1 н 01 л32 3 3ф= 3 СН 140 Н + "2 СН ОНЗЭ 3 + 3 2 У2534 = 13 СН 16 ОН3 2фон на 32 массовой линии устраняется вымораживанием метанола непосредственно в ампуле напуска притемпературе не более -64 С с послеЗОдующей ее откачкой до остаточногодавления газов не более 3.10 Э Па.Принимаются ввиду следующиеусловия.Изотопная концентрация углерода35при фрагментации не меняется, поэтому все фрагменты. метанола сохраняют исходные изотопные концентрации углерода и отношения:нсн о" эсн,он "фон,он,40ц 2 СНО осНОН СНОН= сопят (1),Интенсивности ионных токов молекулярных, фрагментных и протонированных изотопных форм пропорцио - 45нальны произведениям вероятностейих образования иа концентрациисоответствующих изотопов.С помощью этих условий и экспериментально фиксированных интенсивностей пиков ионных токов с массовыми числами 31 и 34 учитываютсясодержащие компоненты изотопныхформ фрагментов н протонированныхионов метанола в молекулярных массоВНИИПИ Заказ 6996/54 Т вых линиях, Благодаря этому отношение изотопных концентраций углерода Х 3 СХ "Св анализируемой пробе определяется решением кубического уравнения вида, выводимого на основании соотношения (1)э Р 32-000 н 2 Б 33,)э+(ээ 00011253 э 0001 Ю Э )( 34-0,0014153 ООО 2043, -000000373 )=О (3)13 12где Хс , Хс - изотопные концентрации углеродаи углеродасоответственно. Численные коэффициенты учитывают природную распространенность изотопов кислорода и водорода и находятся из табличных данных.Изотопная концентрация углеродав процентах вычисляется по формулеХ 13 С = 1007. (4)у+1П р и м е р . Проводится определение изотопной концентрации углерода в метаноле с природным содержанием углерода на массоспектрометре МИ. Для этого в баллон напуска наливают 0,02 г метанола и присоединяют к блоку вентилей массоспектрометра. Проба замораживается в баллоне напуска с помощью жидкого азота и откачивается до остаточного давления газов 10-4 Па, после этого баллон напуска прогревается до 20 С и пары метанола напускаются в массоспектрометр. Производятся измерения интенсивностей пиков с массовыми числами 31-34, Решение кубического уравнения и определение изотопной концентрации углеродапроводится с помощью микро ЭВМ "Искра", Весь процесс анализа длится 30 мин.Полученный результат изотопной концентрации углерода(1,108 + +0,006) хорошо согласуется с табличными данными и тем самым подтверждает справедливость предлагаемого способа.С помощью предлагаемого способа определяются концентрации изотопа углеродв метаноле от 1,108 до 307. с точностью (0,5-0,2) отн.7 соответственно.