研究論文
質量分析法によるアルコールクラスターイオン観測の理論的解釈
2013 年 12 巻 3 号 p. 162-167
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2013 年 12 巻 3 号 p. 162-167
電子衝撃イオン化法による質量分析で，水-アルコール混合溶液のクラスターイオンを観測すると，高純度アルコールの場合には，小さなクラスターイオンのみが観測される一方で，少量の水を添加した場合には，大きなクラスターイオンが観測されるという興味深い報告がある．本論文では，エタノール3分子と水1分子から成るクラスターモデルを仮定し，Hartree-Fock法を用いて，水がアルコールクラスターに与える影響を理論的に解明する事を試みた．用いた計算方法はHF/6-31G**である．その結果，水を含むクラスターの場合，イオン化するのはアルコール分子だが，クラスターイオンのプロトン供給源は水分子であることがわかった．つまり，水分子が解離することでイオン化に伴う余剰エネルギーを持ち去り，クラスターイオンを安定化している．一方，水を含まない場合，イオン化の余剰エネルギーはクラスター全体に分配される．このため，大きなクラスターイオンは真空中で分割されて観測されないことがわかった．
