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Che cos'è l'analisi qualitativa dei gas?

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L'analisi degli spettri presuppone alcune ipotesi di lavoro:

1. Ogni tipo di molecola produce un determinato spettro di massa o uno spettro di frammenti costanti, caratteristici di questo tipo di molecola (impronta, schema di rottura).
2. Lo spettro di ogni miscela di gas è lo stesso che si otterrebbe attraverso la sovrapposizione lineare degli spettri dei singoli gas. L'altezza dei picchi dipende dalla pressione del gas.
3. Il flusso di ioni per ciascun picco è proporzionale alla pressione parziale di ciascun componente responsabile del picco. Poiché il flusso di ioni è proporzionale alla pressione parziale, la costante di proporzionalità (sensibilità) varia da un gas all'altro.

Sebbene queste ipotesi non siano sempre corrette, rappresentano comunque una base di partenza utile.

Come funziona l'analisi qualitativa dei gas?

Nell'analisi qualitativa, lo spettro sconosciuto viene confrontato con uno spettro noto di una libreria. Ogni gas è "determinato in modo definitivo" dal suo spettro. Il confronto con i dati della libreria è un semplice processo di riconoscimento degli schemi. A seconda della disponibilità, il confronto può essere effettuato utilizzando uno qualsiasi dei numerosi ausili disponibili. Quindi, ad esempio, in base alla posizione, alle dimensioni e alla sequenza dei cinque o dieci picchi più alti. Naturalmente, il confronto è possibile solo dopo la standardizzazione dello spettro, impostando l'altezza della linea più alta su 100 o 1.000 (vedere la Tabella 4.5 a titolo di esempio).

Tabella 4.5 Libreria degli spettri dei 6 picchi più alti per TRANSPECTOR

Il confronto può essere eseguito manualmente sulla base di raccolte di tabelle (ad esempio A. Cornu & R. Massot: Compilation of Mass Spectral Data) o essere eseguito con l'assistenza di un computer; è possibile utilizzare database di grandi dimensioni (ad es. Mass Spectral Data base, Royal Society of Chemistry, Cambridge).

Quando si effettua un confronto con le informazioni della libreria, è necessario prestare attenzione all'utilizzo di sorgenti di ioni identiche o almeno utilizzando energie di impatto degli elettroni identiche.

Tutte queste funzionalità sono, tuttavia, generalmente troppo elaborate per i problemi riscontrati nella tecnologia del vuoto. Molti spettrometri di massa disponibili in commercio possono mostrare sullo schermo numerosi spettri tratti dalla libreria, in modo che l'utente possa vedere immediatamente se la "sostanza della libreria" potrebbe essere contenuta nella sostanza misurata. Di solito, lo spettro misurato è il risultato di una miscela di gas ed è particolarmente utile se la schermata offre la possibilità di sottrarre (a titolo di prova) gli spettri di singoli (o più) gas dallo spettro misurato. Il gas può essere presente solo quando la sottrazione non produce alcun valore negativo per i picchi maggiori. La Figura 4.16 mostra una procedura di sottrazione passo-passo eseguita con il software Transpector-Ware.

Fig. 4.16 Sottrazione degli spettri contenuti nelle librerie

Indipendentemente dal modo in cui viene preparata l'analisi qualitativa, il risultato è sempre solo un "suggerimento", ovvero un presupposto dei gas che la miscela potrebbe contenere. Questo suggerimento dovrà ancora essere esaminato, ad esempio considerando la probabilità che una determinata sostanza possa essere contenuta nello spettro. Inoltre, la registrazione di un nuovo spettro per questa sostanza potrebbe aiutare a fare chiarezza.

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