A general method for the calculation of absolute trace gas concentrations in air and breath from selected ion flow tube mass spectrometry data

0078415 - ÚFCH JH 2007 RIV NL eng J - Journal Article
Španěl, Patrik - Dryahina, Kseniya - Smith, D.
A general method for the calculation of absolute trace gas concentrations in air and breath from selected ion flow tube mass spectrometry data.
[Obecná metoda výpočtu koncentrací stopových látek ve vzduchu a dechu z dat hmotnostní spektrometrie v proudové trubici s vybranými ionty.]
International Journal of Mass Spectrometry. 249-250, - (2006), s. 230-239. ISSN 1387-3806. E-ISSN 1873-2798
R&D Projects: GA ČR GA202/03/0827
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : selected ion flow tube * mass spectrometry * SIFT-MS * trace gas analysis
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 2.337, year: 2006

A complete description is presented of a numerical method that allows the calculation, in real time, of absolute concentrations of trace gases, including volatile organic compounds and water vapour, from selected ion flow tube mass spectrometry, SIFT-MS, data. No assumptions are made concerning the SIFT-MS instrument size or its configuration and thus the calculation can be applied to the currently available, relatively large instruments and the anticipated new generation of smaller SIFT-MS instruments. This numerical method clearly distinguishes those parameters that are obviously specific to a particular instrument, including flow tube geometry, degree of mass discrimination in the analytical mass spectrometer and flow tube reaction time, from general fundamental processes, in particular the differential diffusive loss of ions along the flow tube that is dependent on the properties of those ions involved in the determination of the concentrations of particular trace gases.

Plně popsaná numerická metoda umožňuje výpočet v reálném čase absolutních koncentrací stopových plynů včetně těkavých organických látek a vodní páry z dat hmotnostní spektrometrie v proudové trubici s vybranými ionty, SIFT-MS. Výslovně nejsou činěny žádné předpoklady ohledně velikosti proudové trubice a tak mohou být použity pro nyní dostupné velké přístroje i pro očekávanou novou generaci menších SIFT-MS přístrojů. Tato numerická metoda jasně vymezuje parametry specifické pro daný instrument včetně geometrie proudové trubice, hmotnostní diskriminace a reakční doby od obecných fundamentálních procesů jako diferenciální difúze které závisí na vlastnostech iontů. Obecná metoda výpočtu difúzních koeficientů je také zmíněna s možnostmi buď přesného určení z molekulárních geometrií a nebo méně přesného avšak mnohem jednoduššího odhadu z hmotnosti iontů. Výpočet koncentrací pro SIFT-MS je ilustrován numerickým příkladem analýzy acetonu v dechu.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0143554