Ionização induzida por impacto de elétrons e fragmentação iônica dos álcoois primários metanol, etanol, 1-propanol e 1- butanol
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Data de Publicação: | 2022 |
Tipo de documento: | Tese |
Idioma: | por |
Título da fonte: | Repositório Institucional da UFJF |
Texto Completo: | https://doi.org/10.34019/ufjf/te/2022/00003 https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/13947 |
Resumo: | Medidas experimentais dos cátions criados na ionização e em processos de fragmentação iônica por impacto de elétrons foram realizadas neste trabalho, para os álcoois primários metanol, etanol, 1-propanol e 1-butanol (C1-C4), utilizando um espectrômetro de massa quadrupolo HIDEN (EPIC 300) com uma resolução de massa de 1 u.m.a.. Foram registrados os espectros de massa (EM) desses álcoois para a energia de impacto de elétrons de 70 eV e também, suas seções de choque de ionização total (SCIT) e parcial (SCIP) na faixa de energia de 10 a 100 eV. Estes resultados revelaram as probabilidades de formação de cátions diferentes no processo de colisão de elétrons com os álcoois C1- C4, por ionização direta ou dissociativa. As seções de choque de ionizações parciais individuais (SCIP’s) foram medidas para 9 fragmentos catiônicos do metanol, 20 fragmentos catiônicos do etanol, 31 fragmentos catiônicos do 1-propanol e 38 fragmentos catiônicos do 1-butanol. Os dados experimentais das SCIT’s apresentaram boa concordância com resultados da literatura quando existentes, e com os dados teóricos obtidos através dos modelos BEB e IAM-SCAR, enquanto todas as SCIP’s produzidas neste trabalho foram inéditas e reportadas na literatura pela primeira vez, com exceção do metanol. Foram também registradas as curvas dos limiares de formação do íon-pai e dos fragmentos iônicos observados nos espectros de massa com maior abundância e determinado suas energias de aparecimento (EA) através da aplicação da teoria de Wannier estendida à SCIP. Através dos valores das EA’s e dos perfis das SCIP’s obtidos, propormos pela primeira vez alguns mecanismos de fragmentação iônica dos álcoois estudados. |
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Foram registrados os espectros de massa (EM) desses álcoois para a energia de impacto de elétrons de 70 eV e também, suas seções de choque de ionização total (SCIT) e parcial (SCIP) na faixa de energia de 10 a 100 eV. Estes resultados revelaram as probabilidades de formação de cátions diferentes no processo de colisão de elétrons com os álcoois C1- C4, por ionização direta ou dissociativa. As seções de choque de ionizações parciais individuais (SCIP’s) foram medidas para 9 fragmentos catiônicos do metanol, 20 fragmentos catiônicos do etanol, 31 fragmentos catiônicos do 1-propanol e 38 fragmentos catiônicos do 1-butanol. Os dados experimentais das SCIT’s apresentaram boa concordância com resultados da literatura quando existentes, e com os dados teóricos obtidos através dos modelos BEB e IAM-SCAR, enquanto todas as SCIP’s produzidas neste trabalho foram inéditas e reportadas na literatura pela primeira vez, com exceção do metanol. Foram também registradas as curvas dos limiares de formação do íon-pai e dos fragmentos iônicos observados nos espectros de massa com maior abundância e determinado suas energias de aparecimento (EA) através da aplicação da teoria de Wannier estendida à SCIP. Através dos valores das EA’s e dos perfis das SCIP’s obtidos, propormos pela primeira vez alguns mecanismos de fragmentação iônica dos álcoois estudados.Experimental measurements of the cations created in the ionization and in the ionic fragmentation processes by electron impact were carried out in this work for the primary alcohols methanol, ethanol, 1-propanol and 1-butanol (C1-C4), using a HIDEN quadrupole mass spectrometer (EPIC 300), with a mass resolution of 1 um. The mass spectra (MS) of these alcohols for the electron impact energy of 70 eV and also, their total (TICS) and partial (PICS) ionization cross sections in the impact range of 10 to 100 eV were recorded. These results revealed the probability of formation of different cations formed in the electron collision with C1-C4 alcohols, by direct or dissociative ionization. Individual partial ionization cross sections (PICS's) were measured for 9 cationic methanol fragments, 20 cationic ethanol fragments, 31 cationic 1-propanol fragments and 38 cationic 1-butanol fragments. The TICS experimental data showed good agreement with results from the literature when available, and with theoretical data produced by the BEB and IAM-SCAR frameworks, while all the PICS produced in this work are new and were reported for the first time in the literature, with the exception of methanol. The curves of the thresholds formation of the parent ion and of the ionic fragments observed in the mass spectra with greater abundance were also registered, and their appearance energies (AE) were determined through the application of the Wannier theory extended to PICS. Through the values of the AE’s and the profiles of the PICS obtained, we propose for the first time some mechanisms of ionic fragmentation of the studied alcohols.porUniversidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)Programa de Pós-graduação em FísicaUFJFBrasilICE – Instituto de Ciências Exatashttp://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/br/info:eu-repo/semantics/openAccessCNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICASeções de choque de ionizaçãoFragmentaçãoFragmentaçãoMetanolEtanol1-propanol1-butanolLimiares de ionizaçãoCross sectionFragmentationAppearance energyMethanolEthanolIonização induzida por impacto de elétrons e fragmentação iônica dos álcoois primários metanol, etanol, 1-propanol e 1- butanolinfo:eu-repo/semantics/publishedVersioninfo:eu-repo/semantics/doctoralThesisreponame:Repositório Institucional da UFJFinstname:Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)instacron:UFJFTEXTwesleyaugustodiaspires.pdf.txtwesleyaugustodiaspires.pdf.txtExtracted texttext/plain320753https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13947/4/wesleyaugustodiaspires.pdf.txt69c8b0be455616d126f2153e13fd694dMD54THUMBNAILwesleyaugustodiaspires.pdf.jpgwesleyaugustodiaspires.pdf.jpgGenerated Thumbnailimage/jpeg1292https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13947/5/wesleyaugustodiaspires.pdf.jpgd3b35699dcd40bfa1922f0b46cb04725MD55CC-LICENSElicense_rdflicense_rdfapplication/rdf+xml; charset=utf-8811https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13947/2/license_rdfe39d27027a6cc9cb039ad269a5db8e34MD52ORIGINALwesleyaugustodiaspires.pdfwesleyaugustodiaspires.pdfPDF/Aapplication/pdf7067575https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13947/1/wesleyaugustodiaspires.pdf4807f4c7d67503b041b7af936f55642eMD51LICENSElicense.txtlicense.txttext/plain; charset=utf-81748https://repositorio.ufjf.br/jspui/bitstream/ufjf/13947/3/license.txt8a4605be74aa9ea9d79846c1fba20a33MD53ufjf/139472022-11-17 08:41:05.674oai:hermes.cpd.ufjf.br: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Repositório InstitucionalPUBhttps://repositorio.ufjf.br/oai/requestopendoar:2022-11-17T10:41:05Repositório Institucional da UFJF - Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF)false |
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Ionização induzida por impacto de elétrons e fragmentação iônica dos álcoois primários metanol, etanol, 1-propanol e 1- butanol Pires, Wesley Augusto Dias CNPQ::CIENCIAS EXATAS E DA TERRA::FISICA Seções de choque de ionização Fragmentação Fragmentação Metanol Etanol 1-propanol 1-butanol Limiares de ionização Cross section Fragmentation Appearance energy Methanol Ethanol |
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