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]

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

dove:

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

Note

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.

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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