يسمى الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته
في مقال اليوم نتحدث عن ما يسمى بالجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته ، عبر موقع موسوعة. نسرد أيضًا مكونات وأنواع الجهاز ، كل هذا في الأسطر التالية.
- تساءل عدد من الطلاب عن الجهاز الذي يقيس كتلة الأيونات الموجبة ، مطياف الكتلة.
- يتم استخدامه لتحديد نسبة وكتلة الأيون الموجب ، ويمكننا أن نرى نتائج النسبة في شكل طيف. لهذا السبب ، اخترع العالم فرانسيس أستون هذا الجهاز وأطلق عليه مطياف الكتلة لأن هذه الأطياف تظهر بوضوح جزيئات العناصر الكيميائية.
تعريف مطياف الكتلة
يعد مطياف الكتلة من أهم الاختراعات التي سهلت على الكيميائيين والفيزيائيين عرض المركبات وتحديد جزيئاتها وتحديد نوع العنصر من خلالها.
- يُعرَّف مطياف الكتلة بأنه أداة لتحديد عناصر المركبات وكذلك إظهار شكل المواد الكيميائية.
- يعتمد الجهاز على تشتيت المركب الكيميائي للوصول إلى كل جزيئاته ، بحيث يمكن للعالم قياس النسبة المئوية الكتلية للعنصر بدقة.
- عن طريق وضع عينة داخل مقياس الطيف ، عندما تتجمع المركبات وتظهر الأيونات ، يتم حساب نسبة الكتلة من خلال حركة الأيون داخل المجال المغناطيسي.
ما هو مطياف الكتلة؟
بعد أن ناقشنا الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته ، تم استدعاؤه في بداية المقال. في تلك الفقرة ، نراجع بالتفصيل ماهية مطياف الكتلة أدناه.
- مطياف الكتلة هو جهاز يقيس كتلة أيون موجب ، ويتكون من ثلاثة مكونات يتم من خلالها القياس.
نظام كشف الأيونات
- نظام الكشف عن الأيونات مسؤول عن حساب الأيونات التي تم فصلها ووضعها في نظام البيانات ، وبالتالي الحفاظ على الكتلة مع وفرتها النسبية.
- ويترتب على ذلك أن أطياف الكتلة هي كثافة وكتلة الأيونات التي تم قياسها من خلال عينة صغيرة منها.
- يمكن ملاحظة الوفرة النسبية عندما تصل إلى ذروتها في المكونات الكيميائية بمختلف أنواعها.
محلل الكتلة
من خلال هذا الجهاز يمكن للباحث فصل الأيونات وحساب كتلتها ، وفي بعض الأحيان يتم استخدام كاشف الأيونات مع محلل الكتلة لإكمال عملية الفصل.
مصدر أيون
- من خلال هذا ، يتم تغيير شكل الجزيئات إلى أيونات ، وبالتالي يمكن معالجة جزيئاتها أثناء تحركاتها في المجال الكهربائي أو في المجالات المغناطيسية.
- ضمن هذا المكون ، يمكن استخدام تأين العناصر من خلال الرش الكهروستاتيكي ، وبالتالي يمكن للعالم تكوين أيون موجب أو سالب وفقًا للتجربة.
- يبدأ الباحث بوضع مطياف الكتلة أمام عمود كروماتوجرافي بالإضافة إلى إبرة صغيرة لا تزيد مساحتها عن عشرة إلى خمسة عشر ميكرون ، مما يسمح بعبور العمود من النهايات.
خطوات عمل مطياف الكتلة
في هذه الفقرة ، نراجع خطوات مطياف الكتلة ، ونقوم بإدراج أنواع الأجهزة التي تقيس نسبة الكتلة ، كل هذا في السطور التالية.
- يعتبر مقياس الطيف الكتلي مسئولاً عن تحديد الجسيمات حيث توضع عينته في المكان المخصص لها داخل الجهاز ويجب أن تكون المادة في الحالة السائلة أو الغازية والعكس في درجة حرارة أعلى من مائة وخمسين درجة سلزيوس لكي يتحول إلى سائل.
- إذا كانت صلبة ، يتم وضعها في غرفة التأين من خلال المسبار ، وبناءً عليه يبدأ الباحث في التعرف على الأيونات من خلال سرعة الإلكترونات الشديدة. هذا هو السبب في أن هذه العملية تسمى التأين الإلكتروني.
- أو يمكن إيجاد الأيونات من خلال حركة قصف الذرات ، وتعرف هذه العملية بالتأين الكيميائي. بالإضافة إلى ذلك ، يمكن تحديد الأيونات من خلال عملية تصادم الإلكترونات مع بعضها البعض ، مما يؤدي إلى تلقي الجزيئات لشحنات سالبة.
- ثم يتم فصل الأيون وتحريره من خلال صفيحة ذات شحنات موجبة لجذب الأيونات السالبة ، ثم يتم إدخال المجالين الكهربائي والمغناطيسي لإكمال عملية الفصل. يمكن للباحث قياس كتلة الأيون عن طريق تكبير وجمع النسبة ورسمها في شكل رسومي.
- هناك عدد من الأجهزة التي تقيس الكتلة وفصل الأيونات ، مثل محلل السيكلوترون ، ومحلل الكتلة الكهروستاتيكي ، ومحلل الكتلة الرباعي ومحلل الكتلة المغناطيسية ، بالإضافة إلى محلل كتلة الطيران ومحلل كتلة الأيونات الرباعي.
تطبيقات قياس الطيف الكتلي
في هذا القسم ، نناقش تطبيقات مطياف الكتلة ، وكذلك استخداماته المختلفة في عدد من المجالات ، كل هذا أدناه.
- يمكن لمقياس الطيف الكتلي اكتشاف نسب النفط والغاز الموجودة في الصخور ، أو الكشف عن عنصر الكربون من خلال عمليات الحفر التي يقوم بها علماء الآثار والباحثون.
- يستخدم علماء الفلك مقياس الطيف للنظر في الرياح الشمسية ، ومن خلال هذا الجهاز ، يمكن الوصول إلى المركبات مجهولة المنشأ والهوية غير المعروفة عن طريق قياس الجسيمات التي تم كسر روابطها.
- يستخدم مقياس الطيف بشكل مهم للأطباء في قسم الجراحة ، حيث يتم التعرف على معدل الأيض داخل الخلايا ، لمعرفة ما إذا كان المريض بحاجة إلى الأكسجين أو في حالة جيدة.
- في المجال البيئي ، يتم استخدام الجهاز للتعرف على نسبة المواد السامة داخل الكائنات البحرية ، كما يمكن تحليل المياه من خلالها ومعرفة ما إذا كانت المياه بها سموم أم أنها نظيفة.
- لم يقتصر الجهاز على تلك الاستخدامات فقط ، حيث يستخدم الأطباء والعلماء مقياس الطيف لفحص الرياضيين والتأكد من خلو أجسامهم من المنشطات.
وهكذا نختتم عزيزي القارئ مقالاً يسمى الجهاز الذي يقيس النسبة بين الأيون الموجب وكتلته ، قمنا من خلاله بسرد اسم الجهاز واستخداماته. نأمل أن نكون قد أوضحنا فقرات المقال بوضوح ونأمل أن تتابعكم باقي مقالاتنا.
الوحدة الأساسية لتكوين المركبات التساهمية
ابحث عن التسلسل الهرمي لخصائص العناصر
البحث عن التغيرات الكيميائية والعوامل المؤثرة عليها وأمثلة عليها