Ionizzazione termica

In spettrometria di massa la ionizzazione termica, comunemente indicata con la sigla TI, dall'inglese thermal ionization, è una tecnica di ionizzazione per desorbimento.

Questa tecnica è stata molto usata per l'analisi delle composizioni isotopiche ma è stata soppiantata dall'ICP-MS.

Meccanismo

Il campione viene posto su un filamento che viene scaldato. Le molecole di analita vengono desorbite e un secondo filamento reso incandescente le ionizza.

La probabilità di ionizzazione è in funzione della temperatura, della funzione lavoro e dell'energia di ionizzazione dell'elemento considerato. È data dall'equazione di Saha-Langmuir:^[1]

{\frac {Y_{1}}{Y_{0}}}={\frac {g_{1}}{g_{0}}}\exp {\Bigg (}{\frac {\phi -P_{i}}{kT}}{\Bigg )}

dove:

${\frac {Y_{1}}{Y_{0}}}$ = rapporto tra le specie ionica e neutra
${\frac {g_{1}}{g_{0}}}$ = pesi statistici delle specie ionica e neutra
$\phi$ = funzione lavoro della superficie
$P_{i}$ = potenziale di ionizzazione dell'elemento
$k$ = costante di Boltzmann
$T$ = temperatura della superficie

Note

^ (EN) M. J. Dresser, The Saha-Langmuir Equation and its Application (PDF), in Journal of Applied Physics, vol. 39, n. 1, gennaio 1968, pp. 338–339, DOI:10.1063/1.1655755. URL consultato l'11 ottobre 2007.

Bibliografia

Kenneth A. Rubinson, Judith F. Rubinson, Chimica analitica strumentale, 1ª ed., Bologna, Zanichelli, luglio 2002, ISBN 88-08-08959-2.

Voci correlate

Spettrometria di massa

Collegamenti esterni

(EN) Thermal Ionization Mass Spectrometry (TIMS) sul sito della Science education resource center del Carleton College (SERC), Northfield, MN (USA), su serc.carleton.edu.
(EN) TIMS sul sito della Durham University, Stockton (UK), su dur.ac.uk. URL consultato il 4 febbraio 2010 (archiviato dall'url originale il 12 ottobre 2009).
(EN) Cronologia della TIMS sul sito della Pacific Northwest National Laboratory, Richland, WA (USA) (PDF), su pnl.gov.

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[1.1655755-1] (EN) M. J. Dresser, The Saha-Langmuir Equation and its Application (PDF), in Journal of Applied Physics, vol. 39, n. 1, gennaio 1968, pp. 338–339, DOI:10.1063/1.1655755. URL consultato l'11 ottobre 2007.

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