1. Spektral usullar qaysi fizikaviy hodisaga asoslangan va unga qaysilar kiradi. Spektroskopik tadqiqot usullari yordamida qaysi fizikaviy kattaliklar orasidagi bog’lanish o’rganiladi

7. Ionlashtirishning kimyoviy usuli (maxsus gaz, elektron zarb, ionlashtirish kamerasi, Lyuis kislotasi, ion-molekulyar reaksiya, proton, gidrid ion, molekulyar ion). Kimyoviy usulda ionlashtirish maxsus gaz ioni bilan o’rganilayotgan molekula o’rtasidagi to’qnashuv orqali amalga oshiriladi. Maxsus gaz ionlari esa ionlashtirish kamerasida elektron zarb usuli orqali olinadi. Maxsus gaz ionlarini hosil qilish uchun quyidagi gazlar ishlatiladi: metan—CH₄, propan—CH₃CH₂CH₃, izobutan—(CH₃)₃CH. Metandan va ionlari ion-molekulyar reaksiyalar natijasida hosil bo’ladi. Ionlashtirish kamerasida metanning bosimi 0,1 Pa bo’lganda olingan mass-spektrda massa soni 29 bo’lgan chiziq paydo bo’ladi va uning intensivligi gaz bosimining kvadratiga proporsional ravishda ortib boradi. Bu, birlamchi ionlar bilan neytral molekulalar orasida ta’sir bo’layotganidan dalolat beradi. Massa soni 29 bo’lgan ion quyidagi reaksiyalar natijasida hosil bo’ladi. Elektron zarb usuli orqali ioni hosil qilinadi, so’ngra zaryad ko’chish reaksiyalari natijasida

massa sonlari 17 va 29 bo’lgan va ionlari hosil qilinadi. Xuddi shunday propandan va hamda izobutandan va ionlari hosil qilinadi. Bu ionlar o’z navbatida, kuchli Lyuis kislotalariga kiradi. Shuning uchun, ular ion-molekulyar reaksiyalarda massasi o’lchanayotgan molekulaga protonni qo’shib yoki undan gidrid-ionni ajratib ionlarini hosil qiladi. Kimyoviy ionlashtirishda ham molekulyar ion bo’laklarga bo’linib ketmaydi va shuning uchun ham spektrda chiziqlar soni kam bo’ladi. Bulardan tashqari, molekulalarni bir jinsli bo’lmagan kuchli elektr maydoni ta’sirida ionlashtirish mumkin. Yuqori temperaturagacha qizdirilgan volfram ham o’z sirtidan unga surtilgan moddaning musbat ionlarini chiqaradi.
8. Molekulyar ionlar deb qanday ionlarga aytiladi. Qanday molekulalarda molekulyar ion hosil bo’lish ehtimoliyati katta (molekula, elektron, ion, molekulyar massa, ionning tuzilishi, aromatik uglevodorodlar, moddaning temperaturasi, intensivlik, barqaror gruppa). Molekuladan bitta elektron urib chiqarilganda u, molekulyar ionga aylanadi. Bu shunday ionlarki, ularning massasi shular hosil bo’lgan molekulalarning massasiga tengdir. Molekulyar ionlar orqali belgilanadi, (+) belgining ostida nuqta bo’lsa kation-radikal hosil bo’lganini bildiradi.
Hozirgacha ionning tuzilishini aniqlovchi to’g’ridan-to’g’ri usul yo’q. Shuning uchun ham, mass-spektral tahlilda bu ionning tuzilishi uni hosil qilgan molekulanikiday deb taxmin (faraz) qilinadi. Molekulyar ionning hosil bo’lish ehtimoliyati oddiy, kichkina molekulalar uchun juda kattadir. Molekuladagi atomlar sonining ko’payishi bilan molekulyar ionning bo’laklarga ajralib ketish ehtimoliyati ko’payadi. Benzol halqasiga o’xshash barqaror molekulyar gruppalar ham molekulyar ion hosil bo’lishiga olib keladi. Shuning uchun ham, aromatik uglevodorodlarda aromatik bo’lmaganlariga qaraganda molekulyar ion hosil qilish ehtimoliyati kattadir. Molekulyar ionning turg’unligini turli yo’llar bilan oshirish mumkin. Masalan, molekulaning tarkibiga ionlashtirish potensiali past bo’lgan atomlar gruppasini kiritish yoki molekulyar ionning barqarorligini kamaytiruvchi gruppalarni uni turg’unligini oshiruvchi gruppalarga almashtirish orqali.
C₆H₅—, CH₃O—, (CH₃)₂N— kabi guruhlar molekulyar ionning turg’unligini oshiradi, NO₂ , O—N═O, ONO₂ , Cl, Br, J kabi guruhlar va atomlar aksincha kamaytiradi. Modda molekulalarini ionlashtirishdan oldin uning temperaturasi oshirilsa bu hol, mass-spektrning katta o’zgarishiga sabab bo’ladi. Chunki, namuna temperaturasini ko’tarish molekulyar ion ichki energiyasini oshirishga olib keladi, bu esa o’z navbatida ionni qismlarga parchalanib ketishiga sabab bo’ladi. Masalan, alifatik birikmalarning har xil temperaturalarda o’tkazilgan ionlashtirish jarayoniga taalluqli mass-spektrlari bir-biridan farq qiladi. Namunaning temperaturasi oshgan sari mass-spektrdagi molekulyar ionga tegishli chiziqning intensivligi kamayib boradi. Lekin, bu hodisa aromatik birikmalar uchun kichikdir.
9. Mass-spektrograf va mass-spektrometrlar, ularning bir-biridan farqi. Mass-spektrometrlarning turlari (ion, fotografiya, elektr, tok, statik, dinamik, fokuslash, magnit va elektr maydonlari, yoyish). Molekula va atomlarni ionlarga ajratish va ularni qayd qilishning bir qancha usullari bor. Mass-spektrografda ionlarni qayd qilish uchun fotografiya usuli ishlatiladi, mass-spektrometrlarda esa ionlar hosil qilgan elektr toki elektrik usullar orqali o’lchaniladi. Mass-spektrograflar atomlarning nisbiy og’irligini aniqlash uchun ishlatiladi. Hozirgi vaqtda, kimyoda, asosan mass-spektrometrlar ishlatiladi, chunki ular ionlar hosil qilgan tok kuchini katta aniqlikda o’lchash imkoniyatini beradi. Ikki xil mass-spektrometrlar mavjud: statik va dinamik. Birinchi tip mass-spektrometrlarda ionlarni massasiga qarab ajratish va fokuslashda statik elektr yoki magnit maydonlari qo’llaniladi, ikkinchi tipdagi asboblarda esa, o’zgaruvchan elektr maydonidan foydalaniladi. Birinchi magnit mass-spektrometr 1918 yilda Chikagoda A. Dempster tomonidan qurilgan. Uning tuzilish sxemasi hozirgi zamon asboblarida ham ishlatiladi.
10. Magnit mass-spektrometrining ishlash prinsipi nimaga asoslangan. Elektrostatik o’zgartirish (razvertka) va magnit razvertkalari nima (ion manbai, tezlatuvchi maydon, kinetik energiya, magnit maydon, induksiya, Lorens, markazga intilma kuch, egrilik radiusi, aylana, maydonni yoyish).
Ion manbaida bir xil energiyaga ega bo’lgan ionlar dastasi hosil qilinadi. Bu ionlar, kuchlanganligi U ga teng bo’lgan tezlatuvchi maydonda (1) kinetik energiyaga ega bo’ladi. Bu yerda, v-ionning tezligi, m-uning massasi, e-ionning birlik zaryadi. Magnit maydoni induksiyasining yo’nalishiga perpendikulyar yo’naltirilgan ionlar dastasiga Lorens kuchi ta’sir qiladi
(2)

1 - rasm. Mass-spektrometrning tuzilish sxemasi. IM - ionlar manbai; D - ionlarni qayd qiluvchi detektor, fotoelektron ko’paytirgich; - kirish va - chiqish tirqishlari; O₁, O va O₂ lar va bo’lgan ionlar aylana yo’llarining markazlari; - shu aylanalarning radiuslari.
Magnit maydonda ionlar radiusi har xil bo’lgan aylanalar bo’ylab harakat qiladi. Musbat ionlar uchun bu harakat, chap qo’l qoidasiga bo’ysinadi. Tezlik , magnit induksiyasi va Lorens kuchining vektorlari bir-biriga perpendikulyar bo’lgani uchun (2) ni quyidagi ko’rinishda yozish mumkin.
(3)
Lorens kuchi markazga intilma kuchga tengdir, shuning uchun uni
(4)
ko’rinishida yozish mumkin va bundan
(5)
kelib chiqadi, bu yerda, r - ion trayektoriyasining egrilik radiusi.
Doimiy magnit maydonida egrilik radiusi o’zgaradi, shuning uchun ham, bu iz, trayektoriya, aylanadan iborat bo’ladi. (5) formuladan v ni topib uning qiymatini (1) qo’ysak bir zaryadli ionlar uchun quyidagi formulani olamiz.
(6)