Neft va gaz tarkibini fizik-kimyoviy usullarda

7.5– rasm. Moy aldegidning mass– spektri.

Baʼzan molekulyar ion (M) maksimal jadallikga ega boʻladi. Abssissa uchining oʻng tomonidan eng chetki choʻqqi molokulyar ionga muvofiq keladi deb qarash mumkin edi. Koʻp hollarda xaqiqatdan ham shunday. Lekin goho chetlanish kuzatiladi. Molekulyar ion spektrda umuman boʻlmasligi ham mumkin, yaʼni u toʻla fragmentlanishga uchragan.

Baʼzan spektrda (M+1), (M+2) kabi ionlar ham ishtirok etadi. Ularning hosil boʻlishiga sabab izotoplardir. Masalan, benzol spektrida S₆N₆⁺ formulaga mos keluvchi molekulyar ion (M⁺ _; m/e 78) bilan

birgalikda M +1 (m/ye 79) va M+2(m/ye 80) choʻqqilar ham mavjud. Birinchisi (m/ye S₅¹³S₂N₆⁺ va S₆N₅D⁺, ikkinchisi esa( m/ye 80) S₄¹³S₂N₆⁺ , S¹³₅

SN₅D⁺, va S₆N₄D₂⁺, ionlar hisobiga vujudga keladi. Lekin birikmalarga ogʻir izotop (¹³S ,D) lap miqdori kam boʻlgani uchun M+1 va M+2 choʻqqilar jadallikligi kam boʻladi. Benzoldagi choʻqqilar jadallikligi kam boʻladi. Benzoldagi bu choʻqqilar jadallikligi muvofiq ravishda 6,58 va 0,18 % ga teng. Ogʻir izotopning molekuladagi miqdori qancha koʻp boʻlasa, M+1 va M+2 ionlarning jadallikligi shuncha yuqori boʻladi.

Savol tugʻiladi: mass–spektrda M+1, M+2, M+3 ionlar boʻlsa, molekulyar ionni qanday aniqlash mumkin. Spektr oxiridagi choʻqqilar (maksimumlar) ichida molekulyar ionni bilib olish kiyin emas. Odatda nisbatan jadallikligi yuqori boʻlgan choʻqqi M+ ga muvofiq keladi. M+1 va M+2 choʻqqilarni hosil qiluvchi ogʻir izotoplarning nisbiy miqdori kam boʻlgani uchun M+1 va M+2 choʻqqilarning jadallikligi deyarli barcha hollarda juda past boʻladi (xlor va brom almashingan birikmalar bundan

~164~
mustasno). Ikkinchidan, faraz qilaylik biror birikma uchun (M⁺ m/e 44 boʻlsin. U holda bu qanday modda? Bu massa (44 u.b) ga N₂O, CO₂, S₂N₄O, S₃N₈ kabi moddalar muvofiq keladi. Spektri olingan modda shularning qaysi bittasi ekanligini topish uchun shu birikmalarning har qaysisi uchun M+1 va M+2 larning M+ga nisbatan jadallikligi nazariy yoʻl bilan hisoblab chiqiladi. Hisoblashlar ogʻir izotoplarning tabiatdagi nisbiy miqdoridan foydalanib amalga oshiriladi. Shu usul bilan olingan nazariy natijalar quyidagi jadvalda keltirilgan.

Masalan, spektrdagi M+ ning jadallikligi M⁺ ga nisbatan 1,16%; M + 2 niki esa 0,40% boʻlsin. U holda bu sonlar jadvaldagi SO₂ ning koʻrsatgichlariga muvofiq, keladi. Demak, biz spektrini olgan modda karbonat angidrid ekan.

Izotoplardan mass–spektrometriyada boshqacha ham foydalaniladi. Koʻp hollarda ayni choʻqqika muvofiq. keluvchi ion molekulaning qaysi qismidan hosil boʻlganligini aniqlash uchun izotoplar ¹³S, ¹³S, ³⁴S, D – (deytriy) molekulaga atayin kiritiladi. Masalan biror molekula (I) ning parchalanishidan spektrda kuzatiladigan ionlar (m₁ m₂, m₃, m₄) ning bittasi, aytaylik, m₁ molekulaning qaysi qismi (A, B, S yoki D) dan hosil boʻlishi aniqlash uchun molekulaning A–1 qismidagi vodorod atomlaridan bittasi deyteriyga almashtiriladi va yana spektr olinadi.

Agar spektrdagi m₁ ionga muvofiq keladigan choʻqqi bitta birlik oʻngga (yaʼni m₁ –N +D) siljisa, taxmini toʻgʻri chiqqan boʻladi. Koʻpincha molekulaning u yoki bu qismiga ogʻir izotoplar oʻrniga turli guruhlar (SN₃^–, S₂N₅^–, SN₃SOO^–) kiritiladi. Bunda molekulaning shu qismidan hosil boʻlgan choʻqqilar muvofiq ravishda 15, 29, 59 birlik oʻngga siljiydi Mass– spektrometriyada bu usul (yaʼni muayyan maqsadni koʻzlab molekulaga izotoplar kiritish) deyteronishon deyiladi. Deyterinishon juda koʻp qoʻllaniladigan samarali usul hisoblanadi.

Mass–spektrda koʻpincha massasi kasr songa teng boʻlgan ionlar kuzatiladi. Bu ionlarga muvofiq, keladigan choʻqqilar eniga choʻzilgan (nozik emas), jadalligi esa kam boʻladi. Bunday ionlar metastabil ion yoki choʻqqilar deyiladi. Metastabil choʻqqilar hosil boʻlishining sababi quyidagicha: bombardimon qilish kamerasida koʻpincha beqaror ionlar hosil boʻladi. Bu ionlar mass–spektrometrning tezlashtiruvchi elektr maydonida

~165~
harakat qilayotganda parchalanadi. Undan nisbatan kichik m/s ga ega boʻlgan ionlar neytral molekula hosil boʻladi. Parchalanish ion magnit maydoniga kirmasdan sodir boʻladi. Spektrda har ikkala (parchalangan va hosil boʻlgan) ionlar choʻqqilari oʻrtasida (oʻzi aslida, yoʻq) massasi kasr songa teng boʻlgan teng boʻlgan metastabil ion choʻqqii kam namoyon boʻladi. Bu choʻqqi baʼzan “yolgʻon” choʻqqi deyiladi. Agar hosil boʻlgan ion massasi (m₂)ning kvadrati parchalangan ion massasi (m₁) ga boʻlinsa, metastabil ionning massasi kelib chiqadi. Masalan, allil effirining mass–spektrida uchta normal choʻqqi (m/ye 29; m/ye 28; m/ye 27) bilan bir katorda “yolgʻon” choʻqqi (m/ye 25,1) kam uchraydi.

Shunga koʻra ^m2 ^{2 272} 25,1. Bundan juda muhim xulosa chiqarish


m₁ 29
mumkin: demak, massasi m/ye 27 ga teng ion m/ye 29 boʻlgan iondan hosil boʻladi (m/e 28 dan emas). Darxakikat, ^{27 2} 25,1 shunga oʻxshash,

28

bunday normal choʻqqi (t/ye 43; t/ye 58) lar va metastabil choʻqqi t/ye 31,9) hosil qiladi. Metastabil ion 58→43 ning parchalanishidan hosil boʻlgan deyish mumik, chunki

43 ²

58
31,9

Koʻrinib turibdiki: mass–spektrda metastabil ionlarning boʻlishi parchalanishning u yoki bu yoʻnalishida borganligidan dalolat beradi, shuning uchun ham metastabil ionlardan fragmentlanish sxemasini tuzish (qaysi ionlar qaysi qismlardan hosil boʻlganligini aniqlash)da foydalaniladi. Parchalanayotgan (m₁) va hosil boʻlgan (m₂) ionlar massasi oʻrtasidagi farq zaryadsiz fragment (neytral malekula yoki radikal)ning massasiga muvofiq keladi. Biz koʻrgan misollarning birinchisida bu fragment ikkita vodorod atomi yoki vodorod molekulasi (29–27=2), ikkinchisida esa metil radikali (58–43=15) dir.