Spektrometria mas

Zastosowanie spektrometrii mas

Spektrometria mas jest bardzo uniwersalną metodą analityczną. W dziedzinie chemii analitycznej spektrometria mas jest ważnym narzędziem służącym do rozpoznawania składu i struktury mieszanin lub związków.

Spektrometr mas składa się ze źródła jonów, analizatora i detektora. Umożliwia pomiar stosunku masy do ładunku naładowanych cząstek. Znając ładunek można w ten sposób wyznaczyć masę cząstek.
Spektrometry mas są dostępne w różnych wersjach, dzięki czemu można skonstruować spektrometry mas specyficzne dla danego zastosowania poprzez połączenie różnych komponentów. Spektrometria mas jest bardzo wydajną i uniwersalną metodą analityczną o szerokim zastosowaniu.

Procedura

Procedura spektrometrii mas podzielona jest na cztery fazy: jonizacja, rozdzielanie, wykrywanie i identyfikacja.

Jonizacja

W zależności od źródła jonów można analizować gazy, ciecze parujące, a nawet ciała stałe. Substancje zawarte w próbce są przekształcane w naładowane atomy w obrębie źródła jonów i w ten sposób jonizowane.

Rozdzielanie

Jony są zwykle wyodrębniane ze źródła jonów przez pole elektryczne, a następnie przenoszone do analizatora. Jeśli jony są utrzymywane w określonym zakresie przez pole elektromagnetyczne, możliwe jest wielokrotne powtarzanie wzbudzeń i selekcja mas. W takim przypadku mówi się o tzw. pułapce jonowej. Częstotliwość, z jaką jony poruszają się w pułapce jonowej, zależy od stosunku masy do ładunku.

Wykrywanie

W tej fazie jony mogą być wykrywane na różne sposoby. Poprzez zmianę pola można zdestabilizować tor krążenia jonów o określonym stosunku masy do ładunku. Jony opuszczają w ten sposób pułapkę jonową i mogą być wykryte w detektorze. Ponieważ zmiana pola jest znana, można określić stosunek masy do ładunku jonów i zmierzyć ich liczbę w detektorze.

Identyfikacja

Różne cząsteczki, które nie są podobne, ale mają taką samą masę, nazywamy izomerami. Jeśli te izomery ulegają rozpadowi, to rozpadają się na mniejsze cząsteczki lub atomy, które różnią się masą i ładunkiem. W ten sposób możliwa jest identyfikacja substancji. 

Zastosowania spektrometrii mas

Spektrometria mas (MS) jest niezwykle czułą metodą analityczną, która często jest stosowana w połączeniu z innymi metodami (na przykład ICP-MS, GC-MS, IR-MS, CE-MS lub EI-MS). Bardzo szerokie spektrum zastosowań sięga od kontroli technicznych procesów produkcyjnych w przemyśle i badań w różnych dyscyplinach naukowych do analizy śladowej metali ciężkich lub oznaczania złożonych cząsteczek organicznych – na przykład w analizie środowiska.