Summary
Twelve representative explosives were analysed by GC/MS using various ionization techniques (EI; CI) and reagent gases (methane, isobutane, ammonia); besides PICI (positive ion CI) the NICI (negative ion CI) method was applied. Samples excluded from gas chromatography were introduced by solid probe.
Under electron impact conditions the investigated substances showed spectra of only limited evidence, thus strongly indicating the use of Chemical Ionization.
From the tested reagent gases, isobutane fitted best (for PICI); the CI-spectra showed some peculiarities of analytical interest, as dimerizations, adduct formations and ions, for which no reasonable explanation can be given.
Like ammonia as reagent gas, which produces a much more intensive quasimolecular ion with some explosives, application of the PPNICI method offers some advantages: suppression of the ionization of irrelevant substances (like plasticizers) in the specimen leads to a slight increase in sensitivity; the superiority of ammonia as reagent gas can clearly be demonstrated by comparing the mass spectra of glycerol trinitrate obtained by the various ionization methods mentioned.
One of the main advantages of the PPNICI method is the fact, that positive and negative CI spectra can be recorded simultaneously during one run, thus minimizing consumption of sample material.
Zusammenfassung
Zwölf repräsentative Sprengstoffe wurden gas-chromatographisch/massenspektrometrisch mit Hilfe verschiedener Ionisierungsmethoden (EI; CI) und Reaktandgase (Methan, Isobutan, Ammoniak) untersucht; neben der PICI (positive ion CI) gelangte dabei die NICI (negative ion CI) zur Anwendung. Bei den nicht gas-chromatographierbaren Verbindungen erfolgte die Probenzuführung über den Direkteinlaß (DE).
Die elektronenstoßinduzierte Fragmentierung der Verbindungen führte im allgemeinen zu nur bedingt aussagekräftigen Spektren, die den Einsatz der CI erforderten.
Von den getesteten Reaktandgasen erwies sich Isobutan (für die PICI) als am geeignetsten; die CI-Spektren zeigten einige für die Analytik interessante Besonderheiten, wie Dimerisierungen, Adduktbildungen und das Auftreten von Ionen, deren Genese aus dem Probenmaterial nicht schlüssig erklärt werden kann.
Das Reaktandgas Ammoniak bietet bei der Analyse einiger der Verbindungen gewissen Vorteile (intensiveres Quasimolekülion), wie auch der Einsatz der NICI: so bedingt die Unterdrückung der Ionisation von Störsubstanzen in der Probensubstanz eine, wenn auch geringfügige, Steigerung der Empfindlichkeit gegenüber der PICI; die Vorteile bei der Verwendung von Ammoniak als Reaktand- bzw. Moderatorgas werden besonders beim direkten Vergleich der mit den verschiedenen Ionisierungsarten erhaltenen Spektren des Nitroglycerins deutlich.
Als spezieller Vorteil der PPNICI-Methode fällt ins Gewicht, daß die positiven und negativen CI-Spektren im Verlauf einer Analyse erhalten werden, der Verbrauch an Probenmaterial also gering gehalten werden kann.
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Auszugsweise vorgetragen auf dem 4. Symposium für Toxikologie. Berlin, 20.–22. Mai 1981
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Gielsdorf, W. Identifizierung einiger Sprengstoffe mit Hilfe spezieller GC/MS-Techniken, insbesondere der PPNICI-Methode. Z. Anal. Chem. 308, 123–128 (1981). https://doi.org/10.1007/BF00469440
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DOI: https://doi.org/10.1007/BF00469440