Espectro de masas

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INTRODUCCIÓN

La Espectrometría de Masas es una poderosa técnica microanalítica usada para identificar compuestos desconocidos, para cuantificar compuestos conocidos, y para elucidar la estructura y propiedades químicas de moléculas. La detección de compuestos puede ser llevada a cabo con cantidades realmente pequeñas (algunos moles) de muestra y obtener información característica como el pesoy algunas veces la estructura del analito.

En todos los casos, alguna forma de energía es transferida a las moléculas a analizar para afectar la ionización. En la técnica clásica de impacto electrónico (electroionización), algunas de las moléculas ionizadas del analito “explotan” en una variedad de fragmentos ionizados, el patrón de fragmentación resultante así como los iones residualesconstituyen el espectro de masas.
En principio, el espectro de masas de cada compuesto es único y puede ser usado como se “huella química” para caracterizar el analito.



ANTECEDENTES
Para el año de 1912 cuando el científico J. J. Thompson (Premio Nobel en 1906) empujado por su afán de descubrir los secretos más profundos de la química, se las ingenió para crear elprimer espectrómetro de masa y obtener de él los primeros espectros de elementos como O2, N2, CO y COCl2.
Pero el mérito no fue solo de él, ya que la espectrometría de masas comenzó a ver la luz en el año 1886 cuando Goldstein descubrió los iones positivos, siguió cogiendo forma con
W. Wien que consiguió analizarlos por deflexión magnética en 1898 y que dio un paso definitivo cuando W. Kaufmamconsiguió analizar los rayos catódicos usando campos eléctricos y magnéticos paralelos en 1901. Todos estos avances permitieron a la privilegiada mente de J. J. Thompson idear el primer espectrómetro de masas.

Espectrómetro de Thompson

A partir de ese día se comenzó a usar en los laboratorios de química para separar iones atómicos y moleculares en función del cociente masa/carga con la unidadThompson (Th) como unidad fundamental. Y aunque su avance era firme, su uso para analizar macromoléculas no fue posible hasta la década de los 80, cuando el profesor J. B. Fenn utilizó el método de ionización por electropulverización ("electrospray") de una solución acuosa de proteínas. De esta forma consiguió producir pequeñas gotas de una muestra que se reducen de tamaño al evaporarse el agua quelas transporta, mientras los iones de proteínas permanecen en forma de suspensión libre. La relación masa/carga de los iones así obtenidos permite su análisis en cualquier espectrómetro de masas. Biólogos y químicos pueden ahora rápidamente identificar las proteínas y obtener su imagen tridimensional.
La espectrometría de masas atómicas es una herramienta muy versátil y útil para identificarlos elementos presentes en una muestra y determinar las concentraciones de cada una de las materias que la componen. Esta técnica nos permite determinar prácticamente todos los elementos del sistema periódico.
Esta técnica ofrece numerosas ventajas frente a las técnicas espectrofotométricas ya que:
* Los límites de detección que son, para muchos elementos, tres órdenes de magnitud más sensiblesfrente a los métodos ópticos.
* Espectros notablemente más sencillos, generalmente únicos y con frecuencia fácilmente interpretables.
* Capacidad para medir relaciones isotópicas atómicas.
En cambio, también tienen una serie de desventajas que no podemos obviar como:
* El coste del instrumento es de dos a tres veces el de los instrumentos ópticos atómicos.
* La deriva delinstrumento puede ser del orden del 5 o 10%/hora.
* Contiene unas determinadas interferencias.
Con la espectrometría de masas somos capaces de proporcionar información acerca de:
* La composición elemental de las muestras: de esta se encarga la espectrometría de masas atómico.
* De la composición de las moléculas inorgánicas, orgánicas y biológicas.
* De la composición cualitativa y...
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