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Teoría de la ionización química
Descripción general de la ionización química
La ionización química (CI) es una técnica para la creación de iones que se
utiliza en el análisis espectrométrico. Hay diferencias significativas entre la CI
y la ionización electrónica (EI). En esta sección se describen los mecanismos
más comunes de la ionización química.
En la EI, los electrones con una energía relativamente alta (70 eV) chocan con
las moléculas de la muestra que se va a analizar, y en estas colisiones se
producen (principalmente) iones positivos. Con la ionización, las moléculas de
una determinada sustancia se fragmentan en patrones bastante predecibles.
La EI es un proceso directo; la energía se transfiere por choque desde los
electrones a las moléculas de la muestra.
En la CI, además de la muestra y el gas portador, se introducen grandes
cantidades de gas reactivo en la cámara de ionización. Al haber mucho más
gas reactivo que muestra, la mayoría de los electrones que se emiten chocan
con las moléculas del gas reactivo, formando así iones reactivos. Estos iones
de gas reactivo reaccionan entre ellos en procesos de reacción primarios y
secundarios que establecen un equilibrio. También reaccionan de varios
modos con las moléculas de la muestra para formar iones muestra. La
formación de iones en la CI implica una energía mucho más baja y es mucho
más "suave" que la ionización electrónica. Como la CI ocasiona mucha menos
fragmentación, los espectros CI muestran normalmente una gran abundancia
de iones moleculares. Por esa razón, la CI se utiliza con frecuencia para
determinar el peso molecular de las muestras de compuestos.
El metano es el gas reactivo de CI más común. Proporciona ciertos patrones de
ionización característicos. Otros gases reactivos proporcionan patrones
diferentes, lo que puede dar como resultado una sensibilidad mejor para
algunas muestras. El isobutano y el amoníaco son gases reactivos alternativos
comunes. El dióxidodo de carbono se utiliza con frecuencia en la CI negativa.
Otros gases reactivos menos comunes son el dióxido de carbono, hidrógeno,
freón, trimetilsilano, óxido nítrico y metilamina. Cada uno de los gases
reactivos produce diferentes reacciones de ionización.
El amoníaco es tóxico y corrosivo. Su uso requiere precauciones de seguridad y
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mantenimiento especiales.
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Manual de funcionamiento del MSD 5975
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