Influence of weakly bound adduct ions on breath trace gas analysis by selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS)

0329748 - ÚFCH JH 2010 RIV NL eng J - Journal Article
Španěl, Patrik - Smith, D.
Influence of weakly bound adduct ions on breath trace gas analysis by selected ion flow tube mass spectrometry (SIFT-MS).
[Vliv slabě vázaných iontových aduktů na analýzu stopových plynů pomocí hmotnostní spektrometrie v proudové trubici s vybranými ionty (SIFT-MS).]
International Journal of Mass Spectrometry. Roč. 280, 1-3 (2009), s. 128-135. ISSN 1387-3806. E-ISSN 1873-2798
R&D Projects: GA AV ČR IAA400400702
Institutional research plan: CEZ:AV0Z40400503
Keywords : ion-molecule association * adduct ion * SIFT-MS * breath analysis
Subject RIV: CF - Physical ; Theoretical Chemistry
Impact factor: 2.117, year: 2009

This paper describes how weakly bound adduct ions form when the precursor ions used in selected ion flow mass spectrometry, SIFT-MS, analyses, viz. H3O+, NO+ and O2+, associate with the major components of air and exhaled breath, N2, O2 and CO2. These adduct ions, which include H3O+N2, H3O+CO2, NO+CO2, O2+O2 and O2+CO2, are clearly seen when dry air containing 5% CO2 (typical of that in exhaled breath) is analysed using SIFT-MS. These adduct ions must not be misinterpreted as characteristic product ions of trace gases; if so, serious analytical errors can result. However, when exhaled breath is analysed these adduct ions are partly removed by ligand switching reactions with the abundant water molecules and the problems they represent are alleviated. But the small fractions of the adduct ions that remain in the SIFT-MS spectra, and especially when they are isobaric with genuine characteristic product ion of breath trace gases, can result in erroneous quantifications; ...

Slabě vázané iontové adukty vznikají z primárních iontů používaných pro hmotnostní spektrometrii v proudové trubici s vybranými ionty (SIFT-MS). H3O+, NO+ a O2+ asociují a hlavními složkami vzduchu a dechu, N2, O2 a CO2. Tyto ionty aduktů, které zahrnují H3O + N2, H3O + CO 2, NO + CO2, O2 + O2 a O2 + CO2, jsou přítomny na hmotnostních spektrech SIFT-MS získaných pro referenční vzorek suchého vzduchu obsahujícího 5% CO2. Tyto adukty nesmí být interpretovány jako ionty charakteristické pro stopové plyny. Konkrétní příklady takovýchto aduktú jsou H3O+N2 interferující s analýzou etanolu a H3O+CO2 interferující s analýzou acetaldehydu.. Přítomnost iontů O2+CO2 interferuje s analýzou CS2. Podobné efekty jsou patrné v jiných systémech, například ionty aduktú H3O+.CH4 byly pozorován při analýzách směsí bohatých na methan jako jsou bioplyny uvolňované ze skládek odpadu a plyny modelující planetární atmosféry.
Permanent Link: http://hdl.handle.net/11104/0175691