ДОПИРУЮЩИЕ ДОБАВКИ ДЛЯ ОБНАРУЖЕНИЯ НИТРАТОВ

1. Способ ионного обмена для образования анализируемого отрицательно заряженного иона нитрат-допирующая добавка для анализа с помощью прибора спектрометрического анализа, включающий
обеспечение газа, содержащего допирующую добавку, как в нейтральной, так и в ионизированной формах,
приведение содержащего нитрат образца в контакт с газом, содержащим допирующую добавку, и посредством этого десорбцию нитрат-иона из образца с образованием анализируемого отрицательно заряженного иона нитрат-допирующая добавка и замещение десорбированного нитрат-иона отрицательно заряженной ионизированной молекулой допирующей добавки,
где допирующая добавка представляет собой органическое соединение, содержащее два или более атома углерода и две или более функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, или допирующая добавка представляет собой органическое соединение, содержащее по меньшей мере два атома углерода и только одну функциональную группу, способную к образованию водородной связи с нитрат-ионом, которая представляет собой -СООН функциональную группу, и атом углерода -СООН функциональной группы связан непосредственно с другой карбонильной группой,
при условии, что допирующая добавка не является молочной кислотой, солью молочной кислоты или соединением, которое образует лактат-ионы после ионизации.
2. Способ обнаружения нитрат-иона в образце, включающий
обеспечение газа, содержащего допирующую добавку как в нейтральной, так и в ионизированной формах,
проведение ионного обмена с образцом путем приведения образца в контакт с газом, содержащим допирующую добавку, и
обнаружение ионов, полученных в результате ионного обмена с использованием прибора для спектрометрического анализа,
где допирующая добавка представляет собой органическое соединение, содержащее два или более атома углерода и две или более функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, или допирующая добавка представляет собой органическое соединение, содержащее по меньшей мере два атома углерода и только одну функциональную группу, способную к образованию водородной связи с нитрат-ионом, которая представляет собой -СООН функциональную группу, и атом углерода -СООН функциональной группы связан непосредственно с другой карбонильной группой,
при условии, что допирующая добавка не является молочной кислотой, солью молочной кислоты или соединением, которое образует лактат-ионы после ионизации.
3. Способ по п. 2, в котором образец представляет собой содержащий нитрат образец, и ионный обмен включает десорбцию нитрат-иона из образца с образованием анализируемого отрицательно заряженного иона нитрат-допирующая добавка и замещение десорбированного нитрат-иона отрицательно заряженной ионизированной молекулой допирующей добавки.
4. Способ по любому из пп. 1-3, в котором образец размещают на поверхности и способ включает поверхностную ионизацию образца.
5. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором образец является нелетучей жидкостью.
6. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором образец является нелетучим твердым веществом.
7. Способ по любому из пп. 4-6, в котором реакция ионного обмена происходит на поверхности раздела между жидким/твердым образцом и газовой фазой, содержащей допирующую добавку.
-
8. Способ по любому из пп. 1-7, в котором нейтральная и ионизированная формы допирующей добавки образуют димер D-D в газовой фазе.
2
w
w
9. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором допирующая добавка содержит две или более функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, которые выбирают из -СООН, -ОН, -NH и -NHR, где R является электроноакцепторной группой.
w
3
2
10. Способ по п. 9, в котором R выбирают из -C(O)-R, -C(O)-OR, -CF, -SO-R или возможно замещенной арильной группы, где R является замещенной или незамещенной углеводородной группой.
11. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором
2
4+
2
w
w
допирующая добавка является С или С органическим соединением, содержащим по меньшей мере две функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, выбранные из -СООН, -ОН, -NH и -NHR, где R является электроноакцепторной группой, или
3
2
w
w
допирующая добавка является С органическим соединением, содержащим по меньшей мере две функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, выбранные из -СООН, -ОН, -NH и -NHR) где R является электроноакцепторной группой, при условии, что одна функциональная группа -СООН не присутствует в сочетании с одной -ОН группой.
2
4+
2
w
w
12. Способ по п. 11, в котором допирующая добавка является С или С органическим соединением, содержащим по меньшей мере две функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, выбранными из -СООН, -ОН, -NH и -NHR, где R является электроноакцепторной группой.
2
4
13. Способ по п. 12, в котором допирующая добавка является С или С органическим соединением.
2
14. Способ по п. 12 или 13, в котором функциональные группы выбирают из -СООН, -ОН и -NH.
15. Способ по п. 14, в котором функциональные группы выбирают из -СООН и -ОН.
16. Способ по любому из пп. 12-15, в котором функциональные группы допирующей добавки являются различными.
17. Способ по п. 16, в котором допирующая добавка является гликолевой кислотой.
18. Способ по п. 1, в котором допирующая добавка является глиоксиловой кислотой.
2+
19. Способ по любому из пп. 9-11, в котором допирующая добавка является С органическим соединением, содержащим по меньшей мере две -СООН функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом.
2
w
w
20. Способ по п. 19, в котором допирующая добавка дополнительно содержит дополнительные функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, выбранные из -ОН, -NH и -NHR, где R является электроноакцепторной группой, которая может быть такой, как определено в п. 10.
2
6
21. Способ по п. 19 или 20, в котором допирующая добавка является С-С органическим соединением.
2
4
22. Способ по п. 21, в котором допирующее соединение является С-С органическим соединением.
23. Способ по п. 22, в котором допирующую добавку выбирают из щавелевой кислоты, малоновой кислоты, янтарной кислоты и фумаровой кислоты.
24. Способ п. 23, в котором допирующая добавка является щавелевой кислотой.
25. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором образец содержит органическую соль азотной кислоты или в основном состоит из органической соли азотной кислоты.
26. Способ п. 25, в котором органическая соль азотной кислоты представляет собой азотнокислую мочевину.
27. Способ по любому из пп. 1-24, в котором образец содержит неорганическую соль азотной кислоты или в основном состоит из неорганической соли азотной кислоты.
28. Способ п. 27, в котором неорганическую соль азотной кислоты выбирают из нитрата аммония, нитрата лития, нитрата натрия, нитрата калия или их сочетания.
29. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором обеспечение газа, содержащего допирующую добавку, как в нейтральной, так и в ионизированной формах, включает обеспечение источника ионизации, предназначенного для приема и выпуска потока газа, содержащего допирующую добавку.
30. Способ по п. 29, дополнительно включающий приложение напряжения между первым и вторым электродами источника ионизации для создания электрического поля.
31. Способ по п. 30, дополнительно включающий введение газа, допированного допирующей добавкой, в источник ионизации для образования газа, содержащего допирующую добавку как в нейтральной, так и в ионизированной формах.
32. Способ по п. 31, дополнительно включающий направление газа, содержащего допирующую добавку, как в нейтральной, так и в ионизированной формах, который выпускают из источника ионизации, на образец, который размещен на поверхности вблизи от источника ионизации.
33. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором источник ионизации представляет собой источник химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД), источник ионизации диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР), источник ионизации коронным разрядом, источник ионизации тлеющим разрядом, источник ионизации, в котором применяют альфа-излучение от америция-241 (Am241) или источник десорбционной ионизации под действием электрораспыления (ДИЭР).
34. Способ по п. 33, в котором источник ионизации является зондом низкотемпературной плазмы.
63
35. Способ по п. 33, в котором источник ионизации представляет собой источник ионизации на основе Ni.
36. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором образец располагают в окружающей среде и/или не нагревают в течение способа.
37. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором прибор для спектрометрического анализа соединяют с капиллярной поверхностью раздела, через которую можно направлять анализируемые ионы.
38. Способ по любому из предшествующих пунктов, в котором прибор для спектрометрического анализа является спектрометром, основанным на анализе подвижности ионов, масс-спектрометром или их сочетанием.
39. Система обнаружения нитрат-иона, содержащая
допирующую добавку,
источник ионизации, предназначенный для приема и выпуска газа, содержащего допирующую добавку, и для образования ионизированной допирующей добавки внутри источника ионизации с получением газа, содержащего допирующую добавку, как в нейтральной, так и в ионизированной формах; источник ионизации дополнительно предназначен для направления содержащего допирующую добавку газа из источника ионизации так, чтобы газ контактировал с содержащим нитрат образцом, размещенным на поверхности и расположенным вблизи от источника ионизации, и десорбции посредством этого нитрат-иона из образца с образованием анализируемого отрицательно заряженного иона нитрат-допирующая добавка и замещения десорбированного нитрат-иона отрицательно заряженной ионизированной молекулой допирующей добавки, и
прибор для спектрометрического анализа, предназначенный для приема и анализа анализируемого иона нитрат-допирующая добавка,
где допирующая добавка представляет собой органическое соединение, содержащее два или более атома углерода и две или более функциональные группы, способные к образованию одновременной конвергентной водородной связи с нитрат-ионом, или допирующая добавка представляет собой органическое соединение, содержащее по меньшей мере два атома углерода и только одну функциональную группу, способную к образованию водородной связи с нитрат-ионом, которая представляет собой -СООН функциональную группу, и атом углерода -СООН функциональной группы связан непосредственно с другой карбонильной группой,
при условии, что допирующая добавка не является молочной кислотой, солью молочной кислоты или соединением, которое образует лактат-ионы после ионизации.
40. Система обнаружения по п. 39, в которой источник ионизации представляет собой источник химической ионизации при атмосферном давлении (ХИАД), источник ионизации диэлектрическим барьерным разрядом (ДБР), источник ионизации коронным разрядом, источник ионизации тлеющим разрядом, источник ионизации, в котором применяют альфа-излучение от америция-241 (Am241) или источник десорбционной ионизации под действием электрораспыления (ДИЭР).
41. Система обнаружения по п. 40, в которой источник ионизации является зондом низкотемпературной плазмы.
63
42. Система обнаружения по п. 41, в которой источник ионизации представляет собой источник ионизации на основе Ni.
43. Система обнаружения по любому из пп. 39-42, выполненная так, что образец расположен в окружающей среде.
44. Система обнаружения по любому из пп. 39-43, в которой прибор для спектрометрического анализа представляет собой спектрометр, основанный на анализе подвижности ионов, масс-спектрометром или их сочетанием.
45. Система обнаружения по любому из пп. 39-44, в которой допирующая добавка представляет собой допирующую добавку по любому из пп. 9-24.
46. Применение газа, содержащего допирующую добавку по любому из пп. 1 и 9-24, как в ее нейтральной, так и в ионизированной формах, для обнаружения нитрат-иона в образце с помощью ионного обмена.
47. Применение по п. 46, в котором образец представляет собой образец по любому из пп. 3-6 или 25-28.