Spektrometria mas

Zastosowanie

Spektrometria mas jest bardzo uniwersalną metodą analityczną. W dziedzinie chemii analitycznej stanowi ona kluczowe narzędzie do rozpoznawania składu oraz struktury mieszanin i związków.

Spektrometr mas składa się ze źródła jonów, analizatora i detektora. Umożliwia pomiar stosunku masy do ładunku naładowanych cząstek, co pozwala na określenie ich masy przy znanej wartości ładunku.
Dostępność różnorodnych konfiguracji spektrometrów mas pozwala na ich adaptację do specyficznych zastosowań poprzez łączenie różnych komponentów. Spektrometria mas jest uznawana za wysoce wydajną i uniwersalną metodę analityczną o szerokim spektrum zastosowań.

Fazy procesu

Procedura spektrometrii mas obejmuje cztery fazy: jonizację, rozdzielanie, wykrywanie i identyfikację.

• Jonizacja 
  W zależności od źródła jonów można analizować gazy, ciecze parujące, a nawet ciała stałe. Substancje zawarte w próbce ulegają przekształceniu w naładowane atomy w obrębie źródła jonów, co prowadzi do ich jonizacji.
• Rozdzielanie 
  Jony są zwykle wyodrębniane ze źródła jonów przy użyciu pola elektrycznego, a następnie przenoszone do analizatora. Gdy jony są utrzymywane w określonym zakresie przez pole elektromagnetyczne, możliwe staje się wielokrotne powtarzanie wzbudzeń i selekcja mas. Taki mechanizm określany jest mianem pułapki jonowej. Częstotliwość ruchu jonów w pułapce jonowej zależy od stosunku masy do ładunku.
• Wykrywanie 
  W tej fazie jony mogą być wykrywane na różne sposoby. Poprzez zmianę pola możliwe jest destabilizowanie toru krążenia jonów o określonym stosunku masy do ładunku. Jony opuszczają wówczas pułapkę jonową i są wykrywane przez detektor. Znajomość zmian pola pozwala na określenie stosunku masy do ładunku jonów oraz na pomiar ich ilości w detektorze.
• Identyfikacja 
  Izomery to cząsteczki o różnej strukturze, lecz identycznej masie. W przypadku ich rozpadu, ulegają one fragmentacji na mniejsze cząsteczki lub atomy, które różnią się masą i ładunkiem. Proces ten umożliwia identyfikację substancji. 

Obszary zastosowań

Spektrometria mas (MS) jest metodą analityczną o wyjątkowej czułości, często wykorzystywaną w połączeniu z innymi technikami (takimi jak ICP-MS, GC-MS, IR-MS, CE-MS lub EI-MS). Jej szerokie spektrum zastosowań obejmuje kontrolę technologiczną procesów produkcyjnych w przemyśle oraz badania w różnych dziedzinach naukowych, a także analizę śladową metali ciężkich lub oznaczanie złożonych cząsteczek organicznych – na przykład w analizie środowiska.