エレクトロスプレーイオン化によって生成されたヘプタン、オクタン、およびp-キシレンの高度に帯電した液滴の蒸発および排出ダイナミクス

N-ヘプタン、N-オクタン、および導電率促進剤であるStadis-450をドープしたP-キシレンからのエレクトロスプレーイオン化によって生成された高度に帯電した液滴の蒸発および排出ダイナミクスの研究を報告します。位相ドップラーアンモーター（PDA）は、サイズ、速度、電荷に応じて、イオン移動セル内の均一な電界を通って移動する個々の液滴を特徴付けます。電界を繰り返し反転させると、3〜60マイクローム、最大10（7）の基本正電荷の範囲の直径を備えた選択した液滴で複数のPDA測定が可能になります。この「ピンポン」技術は、個々の液滴履歴を提供し、そこから溶媒蒸発と電荷損失のダイナミクスを決定します。平均して、N-ヘプタンはレイリーの電荷制限の101％で放電し、N-オクタン液滴とP-キシレン液滴はそれぞれの制限の87％と89％で放電します。排出イベントは、N-オクタンとP-キシレンの両方で、N-ヘプタンの電荷の平均19％、電荷の17％を放出します。測定値の範囲内で、液滴直径の検出可能な変化は、観察された放電イベントに伴うものではなく、総体積の比較的少ない割合の損失を示しています。これらの結果を、以前の実験、液滴の蒸発と分泌物の理論モデル、およびレイリーモデルからの予測と比較します。オクタンのスタディス-450とトリエチルアミン質量スペクトルの両方を報告し、エレクトロスプレー質量分析での炭化水素溶媒の使用に関する問題について説明します。

We report studies of the evaporation and discharge dynamics of highly charged droplets generated by electrospray ionization from n-heptane, n-octane, and p-xylene doped with Stadis-450, a conductivity-enhancing agent. A phase Doppler anemometer (PDA) characterizes individual droplets moving through the uniform electric field within an ion mobility cell according to size, velocity, and charge. Repeated reversal of the electric field allows multiple PDA measurements on selected droplets with diameters ranging from 3 to 60 microm and up to 10(7) elementary positive charges. This "ping-pong" technique provides individual droplet histories from which we determine the dynamics of solvent evaporation and charge loss. On average, n-heptane discharges at 101% of the Rayleigh limit of charge, while n-octane and p-xylene droplets discharge at 87% and 89% of their respective limits. Discharge events release an average of 19% of the charge in n-heptane and 17% of the charge in both n-octane and p-xylene. Within the limits of the measurements, no detectable change in droplet diameter accompanies observed discharge events, indicating the loss of a relatively small fraction of the total volume. We compare these results to previous experiments, theoretical models for droplet evaporation and discharge, and predictions from the Rayleigh model. We report both Stadis-450 and triethylamine mass spectra in octane and discuss issues regarding the use of hydrocarbon solvents in electrospray mass spectrometry.