Масена спектрометрија (МС) је аналитичка лабораторијска техника за одвајање компоненти узорка од њих маса и електрични набој. Инструмент који се користи у МС назива се масеним спектрометром. Ствара масни спектар који црта однос масе и наелектрисања (м / з) једињења у смеши.
Како ради масни спектрометар
Три главна дела масеног спектрометра су јона извор, анализатор масе и детектор.
Корак 1: Ионизација
Почетни узорак може бити чврст, течан или гас. Узорак се испарава у а гасни а затим јонизован од извора јона, обично губљењем електрона који постаје катион. Чак се и врсте које обично формирају анионе или обично не стварају јоне претварају у катионе (нпр. Халогене попут хлора и племените гасове попут аргона). Јионизациона комора се држи у вакууму, тако да иони који настају могу да напредују кроз инструмент без трчања у молекуле из ваздуха. Ионизација је од електрона који настају загревањем металне завојнице док се не ослободе електрона. Ови електрони се сударају са молекулама узорка, избацујући један или више електрона. Будући да је потребно више енергије за уклањање више од једног електрона, већина катиона произведених у јонизацијској комори носи +1 набој. Метална плоча са позитивно наелектрисањем гура узорке јона у следећи део машине. (Напомена: Многи спектрометри раде или у режиму негативног иона или у позитивном јону, тако да је важно знати поставку за анализу података.)
Корак 2: Убрзање
У анализатору масе, јони се затим убрзавају кроз потенцијалну разлику и усредсредио се на сноп Сврха убрзања је дати свим врстама исту кинетичку енергију, попут старта трке са свим тркачима на истој линији.
Корак 3: Отклон
Јонска зрака пролази кроз магнетно поље које савија набијени ток. Лакше компоненте или компоненте са већим јонским набојем ће одступати у пољу више него теже или мање набијене компоненте.
Постоји неколико различитих врста анализатора масе. Анализатор времена лета (ТОФ) убрзава јоне до истог потенцијала, а затим одређује колико им треба времена да би погодили детектор. Ако све честице почну с истим набојем, брзина овиси о маси, а најлакше компоненте прво стижу до детектора. Остале врсте детектора мере не само колико времена треба да честица дође до детектора, али колико је одбијено електричним и / или магнетним пољем, пружајући информације осим праведног маса.
Корак 4: Детекција
Детектор броји број јона у различитим одступањима. Подаци су приказани као графикон или спектар различите масе. Детектори раде тако што снимају индуковани набој или струју узроковану ионом који удара у површину или пролази поред. Будући да је сигнал врло мали, може се користити електронски мултипликатор, Фарадаиева чаша или детектор јона до фотона. Сигнал се увелико појачава да би се добио спектар.
Употреба масовне спектрометрије
МС се користи и за квалитативну и за квантитативну хемијску анализу. Може се користити за идентификацију елемената и изотопа узорка, за одређивање масе молекула и као алат за помоћ у идентификацији хемијских структура. Може да мери чистоћу узорка и моларну масу.
За и против
Велика предност масовних специјализација у односу на многе друге технике је та што је невероватно осетљива (делови на милион). Одлично је средство за препознавање непознатих компоненти у узорку или потврђивање њихове присутности. Недостаци масних спекуса су у томе што није баш добро у идентификовању угљоводоника који производе сличне јоне и није у стању да раздвоји оптичке и геометријске изомере. Недостаци се надокнађују комбиновањем МС-а са другим техникама, као што је гасна хроматографија (ГЦ-МС).