Большинство методов, используемых для определения токсичных веществ в воздухе, не позволяет получить достаточно надежные сведения о качественном и количественном составе сложных композиций, загрязняющих атмосферу. Одновременное присутствие органических и неорганических соединений различных классов затрудняет проведение анализа. Для достоверной идентификации компонентов необходимо обеспечить четкое разделение анализируемых веществ и (получить однозначные характеристики для каждого из них. Одновременное выполнение этих двух требований обеспечивает масс-спект-ральный анализ с предварительным хроматографическим разделением соединений, так называемая хромато-масс-спектро-метрия (ХМС). В последние годы широкое распространение получили методы прямого масс-спектрального анализа сложных смесей без хроматографического разделения, так называемая тандемная масс-спектрометрия (МС—МС).[ ...]
Если газовая хроматография позволяет разделить компоненты, входящие в состав сложной смеси, то идентификация отдельных соединений с помощью этого метода бывает не всегда достоверной и связана со значительными трудностями. Объединение хроматографа и масс-спектрометра в единый .прибор явилось важнейшим шагом в области исследования следовых количеств органических соединений, загрязняющих атмосферу.[ ...]
Положение чрезвычайно облегчилось при использовании ЭВМ с соответствующим программным обеспечением. Пробы загрязненного воздуха часто представляют собой сложные смеси, содержащие сотни соединений, детектируемых в виде хроматографических пиков. Несмотря на это, современная техника ГХ — МС— ЭВМ позволяет приблизительно за 1 ч получить множество масс-спектральных данных, характеризующих исследуемый образец. Полученные данные можно обработать, т. е. нормализовать, представив в виде графиков и таблиц, что значительно облегчает интерпретацию и делает ее более корректной. Программное обеспечение ЭВМ позволяет не только вычитать фоновые пики масс-спектров, мешающие правильной интерпретации результатов, но также идентифицировать неизвестные соединения ло нескольким выбранным пикам соответствующих ионов, опираясь на данные справочных библиотек, содержащих несколько десятков тысяч известных масс-спектров, записанных на магнитных лентах и дисках. Все это, безусловно, способствует, значительному повышению производительности ХМС-анализа. Кроме того, данные хранящиеся в машинной памяти, позволяют получать количественные характеристики в случае применения стандартов при исследовании сложных смесей.[ ...]
Хроматографисты обычно считают МС — ЭВМ-системы проста специфическими детекторами для газовых хроматографов.[ ...]
По существу в ХМС-анализе воздушных загрязнений имеются два подхода: 1) определение специфических соединений или интересующих классов; 2) общий анализ (качественный и количественный) всех соединений, присутствующих в данной пробе загрязненного воздуха. В первом случае наиболее приемлем мониторинг выбранных ионов. Здесь уместно отметить резкое увеличение чувствительности метода при такой технике проведения анализа. Например, на сканирование полной массовой шкалы, скажем, от 0 а. е. м. до 30 а. е. м. уходит 3 с; следовательно, на каждый пик приходится 0,01 с, а остальные 2,99 с фактически уходят на регистрацию неинформативных Ионов. Таким образом, из выбранных ионов с определенным соотношением массы к заряду (т: е) только незначительная часть вносит вклад в интенсивность соответствующего пика в масс-спектре. Если же детектировать только «нужные» ионы, то количество их, регистрируемое детектором, резко увеличивается, что обеспечивает значительно более высокую чувствительность при регистрации и количественной оценке. Такой контроль пиков молекулярных и фрагментных ионов, характеризующих интересующее исследователя соединение, возможно осуществить с помощью МС — ЭВМ-системы, являющейся в данном случае очень специфическим детектором. При определении этим методом токсичных примесей в воздухе предел обнаружения, например, для бис-хлорметилового эфира составляет менее 1 ч/млрд [421].[ ...]
Однако мониторинг выбранных ионов обычно не используют с целью общего анализа всех присутствующих в комплексной смеси компонентов. Необходимость проведения полного анализа вполне очевидна, так как для практических целей, в частности, при проведении токсикогигиенических исследований требуется знание всех компонентов, входящих в анализируемую пробу загрязненного воздуха. Автоматически нормализованный график изменения полного ионного тока имеет большое сходство с хроматограммой, полученной при использовании обычного пламенно-ионизационного детектора. Имеющиеся масс-спектрометрические данные используют в большей или меньшей степени при составлении соответствующих программ ЭВМ для поиска и идентификации. К этому следует добавить, что концентрация компонентов, входящих в состав сложных смесей, регистрируемая таким методом, обычно составляет несколько микрограммов в одном литре.[ ...]
Если при анализе используют масс-спектрометр высокого разрешения, то, применяя соответствующую программу, можно выделить кривую изменения ионного тока для точной интересующей нас массы и определить местонахождение компонента в реконструированной хроматограмме. Масс-спектрометр высокого разрешения, как специальный детектор, используют при наличии большого числа характеристических фрагментов с ‘одинаковым целочисленным значением массы в многокомпонентных смесях с целью выделения кривой ионного тока для иона, имеющего отличный от других элементный состав.[ ...]
В другом методе, применяемом для количественной оценки, используют ввод стандартного раствора идентифицированного компонента в хромато-масс-спектрометр. Количественное определение основано на соотношении между количеством ионов, определяющих интенсивность пика реконструированной хроматограммы, и количеством ионов, определяющих интенсивность пика стандарта известной концентрации. Как и в лервом методе, необходимым условием при этом является полное разделение хроматографических пиков многокомпонентной смеси.[ ...]
Третий вид анализа заключается в использовании выбранных характеристических ионов идентифицированного соединения. Преимущество этого метода, в отличие от других, заключается в отсутствии требования полного разрешения хроматографических пиков, так как ионы соединений, совместно элюирующихся из колонки, на допустимом уровне не дают вклада в общее число ионов избранного фрагмента. Для определения точных концентраций необходимо измерение коэффициента чувствительности для каждого компонента. Однако точное измерение концентраций в общих анализах, как правило, не проводят.[ ...]
Вернуться к оглавлению