يسمى الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته هو

يسمى الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته هو

يسمى الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته هو ، تُعدُّ مادة الكيمياء من العلوم التي تهتم بدراسة العناصر والمركبات وتكوينها، ودراسة خصائصها وبنيتها، ويتفرع علم الكيمياء إلى عدة فروع ومنها التحليلية، والحيوية والعضوية، وعبر هذا المقال سوف يتحدث موقع مقالاتي عن تعريف الأيونات، وماذا يطلق على الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيونات الموجبة وكتلتها، وتطرقنا في مقالنا لذكر مكونات جهاز مطياف الكتلة، وكيف يعمل هذا الجهاز، وذكر عدة أنواع من أجهزة تحليل الكتلة.

الأيونات

تُعرّف الأيونات بأنها أي ذرة أو مجموعة من الذرات التي تحمل شحنة كهربائية موجبة أو سالبة واحدة أو أكثر، ومن الجدير بالذكر أنّ الأيونات تتكون عن طريق إضافة الإلكترونات إلى الذرات أو الجزيئات المحايدة أو أيونات أخرى أو إزالتها منها؛ ومن خلال دمج الأيونات مع الجسيمات الأخرى  أو عبر تمزق الرابطة التساهمية بين ذرتين بحيث يتم ترك كلا إلكترون الرابطة مع إحدى الذرات المرتبطة سابقًا، وتسمى الأيونات موجبة الشحنة الكاتيونات، ويطلق على الأيونات سالبة الشحنة الأنيونات، وتجدر الإشارة إلى أنّ المواد البلورية تتكون من عدة أيونات، ويتم الاحتفاظ بها في أنماط هندسية منتظمة عن طريق جذب الجسيمات المشحونة عكس بعضها البعض، وتشير الدراسات أنّ الأيونات تهاجر تحت تأثير مجال كهربائي وهي موصلات للتيار الكهربائي في الخلايا الإلكتروليتية.[1]

شاهد أيضًا: تؤدي زيادة الحرارة إلى زيادة الضغط إذا تغير الحجم

يسمى الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته هو

تتأين العينات الغازية بمصدر أيوني يضيف أو يزيل الجسيمات المشحونة وهي الإلكترونات أو الأيونات، وتتضمن أمثلة مصادر الأيونات البلازما المقترنة بالحث وتأثير الإلكترون، إذ تعمل مطياف الكتلة على عينات في الحالة الغازية، وتفصل أجهزة تحليل الكتلة العينات المتأينة وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحنة، ويمكن حساب كتلة الجسيم بدقة شديدة بناءً على معلومات مثل المدة التي يستغرقها السفر لمسافة معينة أو زاوية انتقاله، وتعتبر أجهزة قياس الطيف الكتلي دقيقة للغاية بحيث يمكنها تحديد أنواع العناصر في المركبات أو قياس الفروق بين كتلة النظائر المختلفة لنفس الذرة، ويطلق على الجهاز الذي يقوم بقياس نسبة بين الأيون الموجب وكتلته:[2]

  • الإجابة الصحيحة: مطياف الكتلة.

شاهد أيضًا: هو فرع من فروع العلم يعني بدراسة العالم الطبيعي المادة والطاقة وكيفية ارتباطهما

مكونات جهاز مطياف الكتلة

قياس الطيف الكتلي هو أسلوب تحليلي قوي يستخدم لقياس المواد المعروفة، ولتحديد المركبات غير المعروفة داخل العينة، ولشرح الخصائص الكيميائية للجزيء، تتضمن العملية الكاملة تحويل العينة إلى أيونات غازية مع أو بدون تجزئة والتي تتميز بعد ذلك بكتلتها لنسب الشحن (m / z) والوفرة النسبية، ويتكون جهاز مطياف الكتلة من:[3]

  • مصدر أيوني: لإنتاج الأيونات الغازية من المادة.
  • المحلل: لتحليل الأيونات إلى خصائصها، وتكون مكونات الكتلة وفقًا لنسبة الكتلة إلى الشحن.
  • نظام الكاشف: للكشف عن الأيونات وتسجيل الوفرة النسبية لكل نوع من الأنواع الأيونية التي تم حلها.
  • جهاز كمبيوتر: للتحكم في الأداة والحصول على البيانات ومعالجتها ومقارنة الأطياف بالمكتبات المرجعية.

شاهد أيضًا: ماذا يحدث عندما تنقل الجزيئات المتصادمه الطاقه

كيف يعمل مطياف الكتلة

أصبح قياس الطيف الكتلي مجالًا لا غنى عنه لتحليل الجزيئات الحيوية، وفي سبعينيات القرن الماضي كانت التقنيات التحليلية الوحيدة التي قدمت معلومات مماثلة هي طرق التحليل الكهربائي أو الكروماتوغرافي، ولم تكن النتائج مطلقة لأنها استندت إلى خصائص أخرى غير الوزن الجزيئي، حتى اخترع جهاز مطياف الكتلة على يد العالم فرانسيس أستون، ومبدأ عمل جهاز مطياف الكتلة عند وجود جسم ما يتحرك بشكل مستقيم وعند تعريضهِ لقوة جانبية فإنه سوف يتحرك بشكل منحني، وينحرف عن مسارهِ بفعل القوة الجانبية، ويمكن أن تنحرف الذرات عن طريق المجالات المغناطيسية بشرط أن تتحول الذرة أولاً إلى أيون، وتتأثر الجسيمات المشحونة كهربائيًا بمجال مغناطيسي على الرغم من أن الجسيمات المحايدة كهربائيًا لا تتأثر، ويكون التسلسل في جهاز مطياف الكتلة بعدة مراحل وهي كالتالي:[4]

  • التأين: تتأين الذرة بفصل إلكترون واحد أو أكثر لإعطاء أيون موجب.
  • التسارع: تسريع الأيونات بحيث يكون لها نفس الطاقة الحركية.
  • الانحراف: تنحرف الأيونات بعد ذلك عن طريق مجال مغناطيسي وفقًا لكتلها.
  • الكشف: الكشف عن شعاع الأيونات الذي يمر عبر الجهاز كهربائيًا.

شاهد أيضًا: انحراف الضوء عن مساره عند انتقاله بين وسطين شفافين مختلفين يسمى

أنواع أجهزة تحليل الكتلة

يوجد مجموعة متنوعة من أجهزة تحليل الكتلة ويمكن تصنيفها حسب كيفية إدخال الأيونات مثل الأنماط المستمرة أو النبضية، وتشير الدراسات أنّه يوجد ستة أنواع عامة من أجهزة تحليل الكتلة التي يمكن استخدامها لفصل الأيونات في مقياس الطيف الكتلي وهي كالتالي:[5]

  • محلل الكتلة الرباعي.
  • محللات كتلة رباعية الأيونات.
  • محلل كتلة قطاع الكهرباء الساكنة.
  • محلل كتلة القطاع المغناطيسي.
  • وقت محلل كتلة الرحلة.
  • الرنين أيون السيكلوترون.

شاهد أيضًا: درجة الاتقان في القياس

وبهذا القدر نصل لختام مقال يسمى الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته هو ، والذي تناول في محتواه تعريف الأيونات، وماذا يطلق على الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيونات الموجبة وكتلتها، وتطرقنا في مقالنا لذكر مكونات جهاز مطياف الكتلة، وكيف يعمل هذا الجهاز، وذكر عدة أنواع من أجهزة تحليل الكتلة.

المراجع

  1. ^ britannica.com , ion , 29/12/2021
  2. ^ courses.lumenlearning.com , Mass Spectrometry to Measure Mass , 29/12/2021
  3. ^ premierbiosoft.com , Mass Spectrometry , 29/12/2021
  4. ^ chem.libretexts.org , How the Mass Spectrometer Works , 29/12/2021
  5. ^ chem.libretexts.org , Mass Analyzers (Mass Spectrometry) , 29/12/2021

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.