Ionenmobilitätsspektrometrie: Ionenbildung und Ionenmobilitäten
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Die lonenmobilitätsspektrometrie (IMS) als handgehaltene Messtechnik ist eine vergleichsweise junge analytische Methode, die erst in den letzten Jahren in der Praxis der Vor-Ort-Analytik und Prozesskontrolle mit bemerkenswertem Erfolg eingesetzt wurde. Die methodischen und theoretischen Grundlagen der Methode erfordern aber in vielen Punkten, insbesondere was die lonenbildung und die lonenmobilitäten in Abhängigkeit von der Struktur der zu untersuchenden Verbindungen angeht, eine Erweiterung. Ausgehend von praktischen Problemen, die bei den Anwendungen der Methode in der Vor-Ort-Analytik auftraten, wurden methodische und theoretische Untersuchungen zu den nachfolgenden Punkten durchgeführt: 1. Untersuchungen zu den ablaufenden lonisierungsreaktionen bei Atmosphärendruck unter Verwendung unterschiedlicher lonenquellen und Aufklärung der Strukturen gebildeter Produkt-Ionen unter Verwendung von Gerätekopplungen der IMS mit der Massenspektrometrie 2. Nachweis des bisher wenig untersuchten Einflusses der Molekülstruktur auf die lonenbildung und die lonenmobilitäten durch Untersuchung isomerer Verbindungen 3. Einfluss der Stärke des elektrischen Feldes der Driftregion auf die lonenmobilitäten unter Berücksichtigung der Struktur der gebildeten Ionen. Ausgehend von den gewonnenen Erkenntnissen dieser Untersuchungen wurden auf Basis der IMS neue Applikationen zur online Analytik leicht- und mittelflüchtiger Verbindungen in Wasserproben entwickelt. Durch die Ankopplung neuer Probeneinlasssysteme an die IMS konnten online Verfahren entwickelt werden, die die Verfügbarkeit der analytischen Daten innerhalb weniger Minuten gestatten und bei einem minimierten Zeit- und Kostenaufwand zu standardisierten Laborverfahren vergleichbare Analysenergebnisse liefern.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
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H. Borsdorf, A. Rammler: Continuous on-line determination of methy tert-butyl ether in water samples using ion mobility spectrometry; J. Chrom. A1072 (2005) 45-54.
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H. Borsdorf, E. G. Nazarov, G. A. Eiceman: Atmospheric pressure ionization and gas phase ion mobility studies of isomeric dihalogenated benzenes using different ionization techniques; Int. J. Mass Spectrom. 232 (2004) 117-126.
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H. Borsdorf, E. G. Nazarov, R. A. Miller: Atmospheric pressure ionization studies and field dependence of ion mobilities of isomeric hydrocarbons using a miniature differential mobility spectrometer; Anal. Chim. Acta 575 (2006) 76-88.
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H. Borsdorf, G.A. Eiceman: Ion Mobility Spectrometry: Principles and Applications; Applied Spectroscopy Reviews 41 (2006) 323-375.
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H. Borsdorf, J. A. Stone, G. A. Eiceman: Gas phase studies on terpenes by ion mobility Spectrometry using different atmospheric pressure chemical ionization techniques; Int. J. Mass Spectrom. 246 (2005) 19-28.
