Medición de Compuestos Orgánicos Volátiles y de Volatilidad Intermedia Atmosféricos: Desarrollo de un Nuevo Espectrómetro de Masas de Tiempo de Vuelo
Autores: Kaltsonoudis, Christos; Zografou, Olga; Matrali, Angeliki; Panagiotopoulos, Elias; Lekkas, Alexandros; Kosmopoulou, Mariangela; Papanastasiou, Dimitris; Eleftheriadis, Konstantinos; Pandis, Spyros N.
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
2023
Medición de Compuestos Orgánicos Volátiles y de Volatilidad Intermedia Atmosféricos: Desarrollo de un Nuevo Espectrómetro de Masas de Tiempo de Vuelo
Categoría
Ciencias Naturales y Subdisciplinas
Subcategoría
Astronomía
Palabras clave
Puerto de entrada de gas
Esquema de ionización
Espectrómetro de masas
Compuestos orgánicos volátiles
Fuente de ionización
Poder de resolución de masas
Licencia
CC BY-SA – Atribución – Compartir Igual
Consultas: 9
Citaciones: Sin citaciones
Se ha desarrollado un nuevo puerto de entrada de gas combinado con un esquema de ionización novedoso y acoplado a un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo (TOF MS) de alta resolución para la detección y medición de compuestos orgánicos volátiles (COV) y compuestos orgánicos de volatilidad intermedia (IVOC). Los iones se producen predominantemente por reacciones de transferencia de carga en una fuente de ionización de plasma a baja temperatura con mínima fragmentación. Se logra una sensibilidad mejorada al incorporar un capilar de entrada de mayor tamaño en una disposición transversal para maximizar el rendimiento en la fuente de ionización. Otros aspectos de diseño del nuevo espectrómetro de masas que permiten una transmisión superior incluyen un embudo iónico de gran aceptación y una guía iónica de radiofrecuencia (RF) segmentada con mayor capacidad de almacenamiento de carga espacial. Se emplea un analizador TOF ortogonal equipado con un reflectron de dos etapas y ajustado a segundo orden para la determinación de la relación masa-carga de los iones, con un poder de resolución de masa de >20 k a 500 Th. El rendimiento del instrumento se evaluó en pruebas utilizando estándares de COV y en experimentos en cámaras atmosféricas para demostrar la capacidad de medir una amplia gama de compuestos orgánicos con diferentes grupos funcionales. Se demuestra una respuesta lineal de señal en un amplio rango de COV utilizados en los procesos de calibración en el rango de ppb, mientras que el instrumento también exhibe una respuesta lineal en el rango de ppt. Se logran límites de detección tan bajos como 1 ppt. Las aplicaciones potenciales de este nuevo instrumento TOF MS se demostraron en un experimento piloto en una cámara de simulación atmosférica.
Descripción
Se ha desarrollado un nuevo puerto de entrada de gas combinado con un esquema de ionización novedoso y acoplado a un espectrómetro de masas de tiempo de vuelo (TOF MS) de alta resolución para la detección y medición de compuestos orgánicos volátiles (COV) y compuestos orgánicos de volatilidad intermedia (IVOC). Los iones se producen predominantemente por reacciones de transferencia de carga en una fuente de ionización de plasma a baja temperatura con mínima fragmentación. Se logra una sensibilidad mejorada al incorporar un capilar de entrada de mayor tamaño en una disposición transversal para maximizar el rendimiento en la fuente de ionización. Otros aspectos de diseño del nuevo espectrómetro de masas que permiten una transmisión superior incluyen un embudo iónico de gran aceptación y una guía iónica de radiofrecuencia (RF) segmentada con mayor capacidad de almacenamiento de carga espacial. Se emplea un analizador TOF ortogonal equipado con un reflectron de dos etapas y ajustado a segundo orden para la determinación de la relación masa-carga de los iones, con un poder de resolución de masa de >20 k a 500 Th. El rendimiento del instrumento se evaluó en pruebas utilizando estándares de COV y en experimentos en cámaras atmosféricas para demostrar la capacidad de medir una amplia gama de compuestos orgánicos con diferentes grupos funcionales. Se demuestra una respuesta lineal de señal en un amplio rango de COV utilizados en los procesos de calibración en el rango de ppb, mientras que el instrumento también exhibe una respuesta lineal en el rango de ppt. Se logran límites de detección tan bajos como 1 ppt. Las aplicaciones potenciales de este nuevo instrumento TOF MS se demostraron en un experimento piloto en una cámara de simulación atmosférica.