Полуколичественное определение содержания веществ на поверхности методом лазерной десорбции/ионизации
Аннотация
В работе предложен метод полуколичественного определения содержания веществ на поверхности конструкционных материалов. Предложенный метод основан на построении градуировочных графиков и установлении математических зависимостей между аналитическим сигналом и концентрацией изучаемого вещества (метод градуировочного графика). В качестве аналитического сигнала выбрана интенсивность декатионированного или характеристического пика в масс-спектрах, полученных методом лазерной десорбции/ионизации. Применение масс-спектрометрической визуализации позволило определить изменение аналитического сигнала исследуемого вещества в разных точках поверхности. Основываясь на этих данных, удалось оценить среднее значение концентрации изучаемых соединений на поверхности образца. Апробация метода была проведена с двумя соединениями – органической и неорганической природы. В качестве неорганического соединения был использован хлорид никеля, содержащий сильный коррозионный агент в виде иона хлора, и бензотриазол, часто применяемый в качестве ингибитора коррозии.
При исследовании хлорида никеля на инертной поверхности по ионам [NiCl]Cl- (m/z=128 Да) и [NiCl]2Cl- (m/z=163 Да) были построены линейные зависимости интенсивности пика от концентрации вещества с коэффициентом детерминации R2 более 0.99. При обработке конструкционного материала марки Ад-0 раствором хлорида никеля с концентрацией 0.01 г/дм3, погрешность определения содержания вещества на поверхности по каждому из ионов не превышала 26%. Сопоставление полученных значений с результатами метода масс-спектрометрии с индукционно-связанной плазмой показал хорошую сходимость.
При исследовании бензотриазола на инертной поверхности линейной зависимости между интенсивностью молекулярного пика и концентрацией установлено не было. Для получения линейного уравнения (графика) был использован метод внутреннего стандарта. В качестве внутреннего стандарта был выбран 1-гидроксибензотриазол. Следует отметить, что в этом случае график строился в координатах отношения интенсивностей и концентраций исследуемого вещества и стандарта. В соответствии с полученным градуировочным уравнением, отклонение рассчитанной концентрации бензотриазола на поверхности металлической пластины от экспериментальной составило 23.4%. Контрольный анализ методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с масс-спектрометрическим детектированием подтвердил работоспособность предлагаемого метода в пределах экспериментальной погрешности.
Таким образом, метод лазерной десорбции/ионизации совместно с визуализацией может быть применен для оценки содержания вещества на поверхности.
Скачивания
Литература
Iartsev S.D., Pytskii I.S., Karnaeva A.E., Buryak A.K. Rus. J. of Phys. Chem. B., 2017; 11(4): 680-683. https://doi.org/10.1134/S199079311704025X
Pytskii I.S., Buryak A.K., Prot. Met. Phys. Chem. Surf., 2011; 47(1): 133-138. https://doi.org/10.1134/S2070205111010163
Esparza C.A., Varlamov A.V., Polovkov N.Yu., Borisov R.S., Zaikin V.G., J. of Anal. Chem., 2018; 73(13): 1242-1247. https://doi.org/
1134/S106193481813004X
Esparza C., Borisov R.S., Varlamov A.V., Zaikin, V.G., J. Chromatogr. A., 2016; 1470(28): 118-122. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2016.09.075
Zhang Z., Ratnayaka S.N., Wirth M.J., J. Chromatogr. A., 2011; 1218(40): 7196-7202. https://doi.org/10.1016/j.chroma.2011.07.098
Paramonov S.A., Ulyanov A.V., Buryak A.K., Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2010; 10(3): 440-449. (In Russ.)
Minenkova I.V., Pytskii I.S., Buryak A.K., Prot. Met. Phys. Chem. Surf., 2022; 58(6): 609-615. https://doi.org/10.1134/S2070205122060120
Burjak A.K., Platonova N.P, Pyckij I.S, Ul'janov A.V., Analitika, 2019; 9(2): 126-135.
Buryak A.K., Serdyuk T.M., Rus. Chem. Rev. 2013; 82(4): 366-392. https://doi.org/10.1070/RC2013v082n04ABEH004304
Iartsev S.D., Pytskii I.S., Belova A.S., Buryak A.K., J. Anal. Chem., 2018; 73(1): 46-51. https://doi.org/10.1134/S1061934818010124
Iartsev S.D., Pytskii I.S, Zenkevich I.G., Buryak A.K., J. Anal. Chem., 2017; 72(6): 624-631. https://doi.org/10.1134/S106193481706017X
Kuznecova E.C., Pyckij I.S., Burjak A.K., Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2018; 18(2): 238-242. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2018.18/505 (In Russ.)
Pytskii I.S., Kuznetsova E.S., Buryak A.K., Rus. J. Phys. Chem. A., 2023; 97(11): 2559-2563. https://doi.org/10.1134/S0036024423110262
Kuznecova E.C., Pyckij I.S., Burjak A.K., Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2020; 20(5): 602-607. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2020.20/3051 (In Russ.)
Linh C.N., Chi N.V., Quang N.Q., Kien D.V., Quan L.H., Zyablov A.N., Minenkova I.V. Obnaruzhenie ionov hlora na poverhnosti armaturnyh stalej posle kontakta s model'noj sredoj metodom mass-spektrometrii, Izvestija Vysshih Uchebnyh Zavedenij. Serija «Himija i Himicheskaja Tehnologija», 2022; 65(6): 6-11. https://doi.org/10.6060/ivkkt.20226506.6520 (In Russ.)
Ryan D.J., Spraggins J.M., Caprioli R.M., Curr. Opin. Chem. Biol., 2019; 48: 64-72. https://doi.org/10.1016/j.cbpa.2018.10.023
Schwamborn K., Kriegsmann M., Weichert W., Biochim. Biophys. Acta Proteins Proteom., 2017; 1865(7): 776-783. https://doi.org/10.1016/j.bbapap.2016.10.014
Pytskii I.S., Kuznetsova E.S., Buryak A.K., Russ. J. Phys. Chem. A., 2022; 96(10): 2215-2221. https://doi.org/10.1134/S0036024422100260
Kuznecova E.S., Pyckij I.S., Buryak A.K., Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2019; 19(6): 691-695. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2019.19/2230 (In Russ.)
Iartsev S.D., Matyushin D.D., Pytskii I. S., Kuznetsova E. S., Buryak A.K., Surface Innovations, 2018; 6(4–5): 244-249. https://doi.org/10.1680/jsuin.18.00015
Lin' K.N., SHevcov D.S., CHi N.V., Kuang N.K., Minenkova I.V., Gam F.T., T'en N.A., Zyablov A.N., Sorbtsionnye I Khromatograficheskie Protsessy, 2023; 23(5): 906-914. https://doi.org/10.17308/sorpchrom.2023.23/11725 (In Russ.)
Pytskii I.S., Minenkova I.V., Kuznetsova E.S., Zalavutdinov R.K., Uleanov A.V., Buryak A.K., Pure Appl. Chem., 2020; 92(8): 1227-1237. https://doi.org/10.1515/pac-2019-1219
GOST 4784-2019. Mezhgosudarstvennyj standart. Alyuminij i splavy alyuminievye deformiruemye. Marki, 2019. (In Russ.)
Kalambet YU.A. Metod vnutrennego standarta – ideya i voploshchenie. Partnery i konkurenty, 2004: 4: 32-36. (In Russ.)
Khesina Z.B., Iartsev S.D., Pytskii I.S., Goncharova I.S., Paramonov S.A., Milutin V.V., Nekrasova N.A., Buryak A.K., Russ. Chem. Bull., 2017; 66(6): 995-998. https://doi.org/10.1007/s11172-017-1845-6
