ℹ️
Рений – металл, сочетающий в себе уникальные свойства: тугоплавкость, твердость и пластичность. Он незаменим в авиационной и аэро-космической отраслях. Его используют в сплавах, которые применяются в зонах высоких температур и повышенных нагрузок. Также рений используется в катализе, например, для производства высокооктанового бензина. Это крайне редкий химический элемент, наличие которого на планете ограничено: рений не формирует собственных месторождений, а лишь встречается как примесь в молибденовых, вольфрамо-молибденовых и медно-молибденовых рудах, а также в урановых рудных комплексах и фумарольных газах.⛰️Спрос на
рений постоянно растет, поэтому необходимо разведывать и изучать новые месторождения и открывать дополнительные источники этого ценного металла. Даже в самом богатом месторождении количество рения не превышает одного грамма на тонну руды. В связи с этим возникает задача определения состава руды и оценки количества рения в ней.🔬 Для определения элементного состава образца геологи часто используют лазерную абляцию. Мощный луч лазера испаряет вещество с поверхности и переводит его в состояние плазмы, которая анализируется методом эмиссионной спектрометрии или масс-спектрометрии. Метод очень точный: если там, куда направлен лазер, имеется хотя бы пикограмм рения, он будет обнаружен. Однако этот метод не дает возможности делать выводы ни об интегральном содержании химического элемента, ни о форме его существования, поскольку лазер разрушает все молекулы. Методом MALDI производится мягкая ионизация, что позволяет определять молекулярную форму соединений.
💬«Чтобы оперативно определять, какие ионы отвечают каким пикам на масс-спектре, было создано программное обеспечение для подбора брутто-формулы. Эта формула показывает, какие атомы и в каком количестве входят в состав молекулы», – рассказал автор программы, инженер лаборатории физико-химических основ хроматографии и хромато-масс-спектрометрии ИФХЭ РАН Вячеслав Лебедев.
👨💻 Для того, чтобы начать работу с программой, требуется ввести граничные условия, например, предположительный список химических элементов в составе ионов и/или характерное для химического элемента изотопное распределение. В соответствии с заданными условиями программа генерирует брутто-формулы и сравнивает теоретическое распределение массовых пиков для каждой из них с экспериментально наблюдаемым распределением интенсивностей.
При работе в режиме положительных ионов учёные обнаружили кластеры сульфида рения, содержащие от 1 до 10 атомов рения (в режиме отрицательных ионов – от 1 до 4 атомов рения). Помимо этого, были обнаружены гетерометаллические кластеры Re-Mo-S, содержавшие от 1 до 8 атомов рения при анализе в положительном режиме (1-2 атома рения – в отрицательном). Кластеры сульфида рения, которые были описаны ранее другими исследователями, содержали не более 6 атомов рения. Изолированные гетерометаллические кластеры Re-Mo-S ранее в литературе не описывались. Но ядра с таким составом, содержащие не более 6 атомов рения, ранее обнаруживались в составе более крупных соединений.
Работа опубликована в журнале 📕Rapid Communications in Mass Spectrometry. 2024 Dec 15; 38(23):e9919.
🔗 Подробнее на нашем сайте.
#ИФХЭ новости