Espectrometría de masas de resplandor crepuscular - Flowing-afterglow mass spectrometry
La espectrometría de masas de flujo-posluminiscencia ( FA-MS ) es una técnica de química analítica para la detección sensible de gases traza . Moléculas de gas traza son ionizados por la producción y el flujo de thermalized hidratado hidronio clúster iones en un plasma resplandor de helio o argón gas portador a lo largo de un tubo de flujo después de la introducción de una muestra de aire húmedo. Estos iones reaccionan en múltiples colisiones con moléculas de agua, sus composiciones isotópicas alcanzan el equilibrio y las magnitudes relativas de sus isotopómeros se miden mediante espectrometría de masas .
Breve historia
A lo largo de los años se han realizado muchas variaciones del instrumento. Al principio, durante la década de 1960, se realizó el estudio del flujo de plasma de resplandor. Este estudio fue realizado por Eldon Ferguson, Art Schmeltekopf y Fred Fehsenfeld en la Oficina Nacional de Estándares en Boulder, Colorado. Luego, en la década de 1970, fue un tubo de deriva de flujo, una sonda Langmuir de resplandor crepuscular (FALP) y una sonda Langmuir de resplandor crepuscular de temperatura variable (VT-FLAP). Con la adición del tubo de deriva, se podría estudiar la cinética de una reacción en la fase gaseosa. Con la sonda Langmuir de resplandor crepuscular se puede estudiar la densidad de electrones dentro de la región de reacción del tubo de deriva. Con la versión VT-FLAP de la posluminiscencia fluida se podría estudiar la dependencia de la temperatura de las reacciones. Ahora, en la década de 2000, la versión ambiental de la espectrometría de masas de resplandor crepuscular es la espectrometría de masas de resplandor crepuscular a presión atmosférica fluida (FAPA-MS) .La FAPA permite preparaciones simples o nulas de muestras, pero la humedad del entorno del instrumento puede tener un efecto en el patrón de fragmentación de la muestra. . Dado que el costo del helio aumenta constantemente, algunos han comenzado a utilizar métodos alternativos con resplandor de flujo ambiental para conservar los recursos. En lugar de utilizar helio de resplandor que fluye continuamente, algunos utilizan el flujo de helio interrumpido para conservar el gas y las imágenes de Schlieren para maximizar los iones moleculares producidos y el aumento del instrumento.
Aplicación (es)
Análisis de trazas de gases
Uno de los primeros artículos que informan sobre el uso del resplandor crepuscular estudió las reacciones ion-molécula pertinentes a la atmósfera marciana. Esta técnica de resplandor crepuscular reemplazó al resplandor estacionario entonces estándar cuando se introdujo la sonda Langmuir móvil. El resplandor que fluye tiene muchos aspectos atractivos: comportamiento laminar bien entendido, flujo de gas viscoso, una gran densidad de gas portador que permite el estudio de reacciones térmicas y la capacidad de producir nuevos iones reactivos in situ. El plasma ambipolar se muestrea usando un cono de nariz y se detecta usando espectrometría de masas en tándem o cuadrupolo convencional, dependiendo de la aplicación. Uno de los inconvenientes de la técnica del resplandor crepuscular es la posibilidad de generar múltiples iones reactivos. Este problema se evita implementando el tubo de flujo de iones seleccionado (SIFT).
La técnica de resplandor crepuscular se puede utilizar para identificar y cuantificar los compuestos orgánicos volátiles (COV) de una muestra siempre que se conozca la química fundamental de los iones. Los iones comúnmente usados son H 3 O + , O 2 + * y NO + . Todos los iones tienen inconvenientes y ventajas. Las estrategias que se han empleado para identificar los COV incluyen el uso de cromatografía de gases junto con un resplandor residual y el uso de un complemento de iones reactivos. Además de poder detectar compuestos orgánicos volátiles, la técnica del resplandor crepuscular también se ha utilizado para estudiar la enfermedad renal crónica. Se han realizado estudios para crear un espectro de agua de deuterio y sus isótopos para medir el agua corporal total, que puede usarse para determinar la sobrecarga de agua corporal de un paciente. Luego, esa medición se utilizará para determinar la etapa de insuficiencia renal de un paciente.