PTR-TOF-MS
Масс-спектрометрия с реакцией переноса протона (PTR-TOF MS, РПП-МС) - масс-спектрометрический метод количественного определения ультранизких содержаний летучих оргническихсоединений в различных объектах. Пределы обнаружения для соединений в воздухе находятся на уровне пг/л, а время определения не превышает 100 мс. Применяется в исследованиях атмосферы, анализе объектов окружающей среды, пищевых продуктов, в биологических, медицинских и других областях научных исследований.
В
классическом варианте в основе метода лежит реакция протонирования
паров воды в разряде полого катода с образованием ионов-реагентов H3O+. При этом чистота генерации ионов-реагентов конкретного типа очень высока и их доля достигает 99,5%.
Приложение
электрического поля направляет ионы-реагенты из источника в трубу
дрейфа, в которую так же подается анализируемое вещество.
Взаимодействие иона гидроксния с молекулами аналита приводит к
протонированию последних:
А + H3O+ → А++ Н2О
При этом при использовании H3O+ ионизируются
только молекулы аналита, сродство к протону которых выше, чем у воды
(больше 691 кДж/моль), что является преимуществом в ряде приложений
(например, определение органических примесей в воздухе, т.к. основные
неорганические компоненты воздуха не вступают в реакцию с H3O+
из-за их низкого сродства к протону), но ограничивает возможности
метода измерением только определенного набора ЛОС (см. рисунок). Помимо гидроксония в качестве ионов-реагентов можно использовать NH4+ , NO+, O2+• (такая модификация метода получила название масс-спектрометрии с химической ионизацией (CIR-MS)), что позволяет расширить набор анализируемых классов соединений.
Из
трубы дрейфа ионы сразу попадают во времяпролетный масс-анализатор с
высокой разрешающей способностью, что позволяет проводить одновременное
определение всех масс и получать до 40 000 спектров в секунду.