Skip to main content
SUPERVISOR
Mahmoud Tabrizchi,Hossein Farrokhpour
محمود تبریزچی (استاد مشاور) حسین فرخ پور (استاد راهنما)
 
STUDENT
Sepideh Delsouz hafshejani
سپیده دلسوزهفشجانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده شیمی
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1392

TITLE

A semi-empirical approach for the assignment of the peaks and the determination of the degree of hydration of ions in IMS
The assignment of the peaks in the ion mobility spectrum of a compound without using mass spectrometry techniques is very difficult and in some cases is impossible. Ions are at atmospheric pressure in the ionization region of ion mobility spectrometer (IMS). Different processes such as hydration of ions, fragmentation of molecule due to the protonation and temperature and clustering reactions occurs in IMS and cause difficulties in assignment of ion mobility spectra. In this work, a semi-empirical method was introduced for the analysis of the ion mobility spectra. In this method, an ion which its peak is known in the spectrum is selected as the reference ion. The reactant ion [NH 4 (H 2 O) n ] + was selected as the reference ion to estimate the drift time of the other ions. The average orientationally cross sectio of the ion and the reactant ion along with the experimental drift time of the reactant ion is necessary. The other advantage of this method is the estimation of the degrees of hydration of the ions in the cell of IMS and its variation with the temperature. In this work the ion mobility spectra of methyl isobutyl ketone (MIBK), cycloheptanone and vitamin B6 were analyzed.
شناسایی پیک ها در طیف تحرک یونی یک ماده ثبت شده با دستگاه طیف سنج تحرک یونی (IMS) بدون استفاده از تکنیک طیف سنجی جرمی بسیار دشوار و در بعضی از موارد عملاً غیر ممکن است. در دستگاه طیف سنج تحرک یونی، یون ها در فشار اتمسفر تولید می شوند که فرآیندهایی از قبیل آب پوشی یون ها، واکنش های خوشه ای شدن ، شکست مولکول بواسطه ی پروتونه شدن و حرارت در سل IMS، از جمله مواردی هستند که شناسایی پیک ها در طیف تحرک یونی را با مشکل مواجه می سازد. در این پایان نامه یک روش نیمه تجربی برای شناسایی پیک ها در طیف تحرک یونی ارائه می گردد که با استفاده از آن می توان گونه های تشکیل دهنده ی پیک های تحرک یونی را شناسایی نمود. لازمه ی محاسبه ی زمان رانش یک گونه که ساختار آن پیش بینی شده است، معرفی یک یون با ساختار و زمان رانش مشخص است که یون مرجع نامیده می شود. در این کار تحقیقاتی [NH 4 (H 2 O) n ] + بعنوان یون مرجع انتخاب شد چراکه پیک آن در طیف تحرک یونی کاملاً شناخته شده است. از آنجا که توزیع جمعیت درجات مختلف آبپوشی یون مرجع در دماهای مختلف مشخص نیست درجات آبپوشی متفاوت برای آن در نظر گرفته شد. برای محاسبه ی زمان رانش لازم است مقدار گونه ها و یون مرجع مشخص [1] باشد. در این کار تحقیقاتی برای محاسبه ی از کد محاسباتی Mobcal استفاده شد. پس از محاسبه ی زمان های رانش برای یون مرجع و گونه های یونی با درجات مختلف آبپوشی، مقایسه ی آن ها با طیف تجربی صورت گرفت. بعلت تفاوت در درجات آبپوشی یون ها و گونه ی مرجع، زمان های رانش متفاوت برای هر گونه محاسبه شد که بهترین تطبیق با طیف تجربی بعنوان گونه ای با بیش ترین جمعیت درنظر گرفته شد. پیش بینی گونه های تشکیل دهنده ی پیک های طیف تحرک یونی و تعیین درجه ی آبپوشی آن ها هدف اصلی این پایان نامه است که برای این بررسی یک کتون حلقوی بنام سیکلوهپتانون، یک کتون خطی بنام MIBK و ویتامین B6، انتخاب شدند. براساس بررسی انجام شده، برای یون واکنشگر [NH 4 (H 2 O) n ] + و در دستگاه IMS آزمایشگاه شیمی فیزیک تحقیقاتی دانشکده شیمی در دمای 423 و K473 بیشترین جمعیت موجود در سل دستگاه به صورت [NH 4 (H 2 O)] + و در دمای K 373 به صورت [NH 4 (H 2 O) 2 ] + است. از مفایسه زمان های رانش محاسبه شده برای یون های مونومر [MH(H 2 O) n ] + و دیمر [MHM(H 2 O) n ] + با طیف های تجربی ثبت شده مشخص شد که در دمای K473 یون های تجربی بصورت تک آب پوشیده هستند درحالی که با کاهش دما درجه آبپوشی افزایش پیدا کرده بطوری که در دمای K373 یون ها بصورت دوبار آب پوشیده هستند. مطالعات مشابهی برروی ویتامین B6 در دمای K393 صورت گرفت. با استفاده از محاسبات نظری مشخص گردید که اولین پیک در طیف تحرک یونی ویتامین B6 مربوط به جدا شدن یک مولکول آب از مولکول در اثر پروتونه شدن است.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی