A Théorie De L'ionisation Chimique; Présentation De L'ionisation Chimique - Agilent DDM 5975 Série Manuel D'utilisation

A
Théorie de l'ionisation chimique
Présentation de l'ionisation chimique
L'ionisation chimique (en abrégé CI, acronyme de Chemical Ionization) est une
technique de production des ions utilisée pour l'analyse par spectrométrie de
masse. Il y a des différences importantes entre la CI et l'ionisation par impact
d'électrons (on dit également impact électronique, en abrégé EI, acronyme du
terme anglais Electron Ionization). Cette rubrique est consacrée aux
mécanismes les plus courants d'ionisation chimique.
En EI, des électrons dotés d'une énergie relativement élevée (70 eV) entrent 
en collision avec les molécules de l'échantillon à analyser. Ces collisions
entraînent (initialement) la formation d'ions positifs. Suite à cette ionisation,
les molécules d'une substance donnée se fragmentent d'une manière assez
bien prévisible. L'EI est un procédé direct d'ionisation. L'énergie est transférée
par collision directement des électrons aux molécules de l'échantillon.
Pour la CI, outre l'échantillon et le gaz vecteur, on introduit une quantité
importante de gaz réactif dans la chambre d'ionisation. En raison de la
présence de cette quantité de gaz réactif considérable par rapport à la
quantité d'échantillon, la plupart des électrons émis entrent en collision avec
les molécules du gaz réactif pour former des ions réactifs. Ces ions du gaz
réactif réagissent entre eux selon des mécanismes primaires et secondaires
qui établissent un équilibre. Ils réagissent également de différentes façons
avec les molécules de l'échantillon pour donner naissance à des ions de
l'échantillon. La formation des ions CI met en jeu des énergies bien plus faibles
et est par conséquent beaucoup moins agressive que l'EI. Comme la CI
entraîne une fragmentation nettement plus faible de l'échantillon, les spectres
CI possèdent généralement un ion moléculaire important. C'est la raison pour
laquelle la CI est souvent utilisée pour déterminer le poids moléculaire des
composés de l'échantillon.
Le méthane est le gaz réactif le plus couramment utilisé. Il conduit à certains
motifs caractéristiques d'ionisation. Les autres gaz réactifs donnent des motifs
caractéristiques de fragmentation différents et peuvent conduire à une
meilleure sensibilité pour certains échantillons. L'isobutane et l'ammoniac
sont couramment utilisés à la place du méthane. Le dioxyde de carbone est
souvent utilisé pour l'ionisation chimique négative. Le dioxyde de carbone,
l'hydrogène, le fréon, le triméthylsilane, l'oxyde nitrique et la méthylamine ne
sont que rarement utilisés. Les réactions d'ionisation sont spécifiques de
chaque gaz réactif.
178 Manuel d'utilisation du DDM série 5975