[pt] Um espectrômetro de massa PDMS-252Cf-TOF (Time-of-Flight Plasma
Dessorption Mass Spectrometry) foi usado para analisar amostras condensadas
de água pura e misturas de H2O:C2H2, H2O:C2H6 e H2O:N2O, em temperaturas
entre 10 e 100 K. Os íons dessorvidos devido ao impacto foram identificados
e seus rendimentos de dessorção determinados. Observa-se que a distribuição
desses rendimentos em função da massa dos íons pode ser descrita pela soma
de duas exponenciais. Este resultado sugere fortemente que ocorrem dois
processos de formação de agregados: um, via emissão direta de fragmentos
do sólido e outro, via recombinação de fragmentos na fase gasosa. Para H2O
puro, os principais agregados dessorvidos são: ((H2O)nH2O+, (H2O)nH3O+,
On +, (H2O)nO−, (H2O)nOH− e On
−. Para misturas de gelos H2O:C2H2 e
H2O:C2H6, são observadas as séries (C2H2)n
+ e (C2H6)n
+. Para H2O:N2O, as
séries Nn
+, (O)nN2
+, (O)nN2−, (O)nN4−, e (N2)nNO+ são as mais abundantes.
A Teoria do Funcional da Densidade (DFT), no nível B3LYP/6-31G,
foi usada para calcular a estabilidade molecular dos íons moleculares secundários
emitidos. Cálculos para as estruturas C2Hm
+ (com m = 1 a 6) geraram
26 estruturas estáveis. As curvas de estabilidade por massa/carga obtidas
são comparadas com aquelas obtidas experimentalmente para os rendimentos
de dessorção por massa/carga para os mesmos íons. Tal metodologia é utilizada
para prever as conformações mais prováveis dos íons dessorvidos. / [en] A PDMS-252Cf-TOF (Time-of-Flight Plasma Desorption Mass Spectrometry)
mass spectrometer was used to analyze condensed samples of pure water
and mixtures of H2O:C2H2, H2O:C2H6 and H2O:N2O, at temperatures between
10 and 100 K. The ions desorbed due to the projectile impact were identified
and their desorption yields determined. It is observed that the yield distributions
as a function of the mass of the ions can be described by the sum of
two exponentials. This result strongly suggests that two processes of aggregate
formation occur: one, via direct emission of fragments from the solid and the
other, via recombination of fragments in the gas phase. For pure H2O, the
main desorbed aggregates are: ((H2O)nH2O+, (H2O)nH3O+, On
+, (H2O)nO−,
(H2O)nOH− and On
−. For mixtures of ices H2O:C2H2 and H2O:C2H6, the series
(C2H2)n
+ and (C2H6)n
+ are observed. For H2O:N2O, the series Nn
+, (O)nN2
+,
(O)nN2−, (O)nN4−, and (N2)nNO+ are the most abundant.
Density Functional Theory (DFT), at the B3LYP/6-31G level, was
used to calculate the molecular stability of emitted secondary molecular ions.
Calculations for the C2Hm
+ structures (with m = 1 to 6) generated 26 stable
structures. The stability curves per mass/charge obtained are compared with
those obtained experimentally for the desorption yields per mass/charge for the
same ions. Such methodology is used to predict the most likely conformations
of the desorbed ions.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:61827 |
| Date | 26 January 2023 |
| Contributors | ENIO FROTA DA SILVEIRA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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