Massespektrometri

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi

Opprydning: Denne artikkelen trenger en opprydning for å oppnå en høyere standard. Du kan hjelpe Wikipedia med å forbedre den.

Massespektrometri er en teknikk som gjør bruk av forskjellen i masse mellom ioner til å identifisere stoffer i en prøve.

[rediger] Virkemåte

Den første delen av et massespektrometer består av et ioniseringskammer. Ionene må være i gassfase. Om de ikke er det når de kommer inn i kammeret må de forgasses. Hele MS-instrumentet må være evakuert for å unngå interferering og forenkle forgassingen.

Ioniseringen kan skje på flere måter, men den vanligste metoden er at prøven bestråles av høyenergetiske elektroner som slår andre elektroner ut av sine orbitaler og dermed ioniserer molekylene i materialet man skal undersøke til kationer.

Det er viktig at prøvene er på ioneform, da de deretter skal akselereres i et elektrisk felt før de forsvinner ut gjennom en spalte i en metallplate og inn i masseanalysatoren. I masseanalysatoren passerer ionene et magnetisk felt, ofte i lagt i en bue, som scanner med varierende styrke og stor hastighet. I enden av området med magnetfeltet vil det være en liten åpning. Avhengig av massen på ionene vil noen gå videre mens andre treffer veggen inne i "magnetboksen". Ved å sammenlikne magnetfeltstyrken med tidspunktet partiklene treffer detektoren kan en beregne størrelsen.

Det finnes flere teknikker for masseanalyseringen, de fleste har liknende virkemåter.

Kvadropol masseanalysatoren bruker derimot elektrisk spenning for å skille partiklene, ved å la de oscillere mellom fire poler, to anoder og to katoder. Den består av fire ca 10-15 cm lange staver og to like poler er plassert i motstående hjørner. Hver partikler oscillerer stabilt ved en bestemt spenning, og vil dermed gå igjennom. Spenningen scannes hurtig opp og ned og ved å sammenligne spenning med deteksjon finnes massen på alle ionene som er tilstede.

En del av partiklene som blir bombardert med elektroner i ioniseringskammeret vil også spaltes opp i en eller flere mindre deler. Disse delene vil også akselereres om de er kationiske, og dermed også detekteres av detektoren. Dette er en stor fordel for bruk av massespektrometri, fordi det gjør det mulig å skille flere stoffer fra hverandre, for eksempel stoffer med samme molekylvekt men men ulik sammensetning og eller struktur. Forskjellige stoffer vil som regel spaltes i forskjellige deler, og vil dermed gi et «fingeravtrykk» på detektoren, som er unikt for dette stoffet; massespektret. Det kan opparbeides bibliotek med massespektrene fra kjente stoffer. Disse bibliotekene kan så brukes til å identifisere ukjente stoffer ut ifra hvilket massespekter de har.