Masna spektrometrija

Solo disponible en BuenasTareas
  • Páginas : 13 (3149 palabras )
  • Descarga(s) : 0
  • Publicado : 9 de noviembre de 2010
Leer documento completo
Vista previa del texto
UNIVERZA V LJUBLJANI
BIOTEHNIŠKA FAKULTETA
Oddelek za živilstvo

MASNA SPEKTOMETRIJA

MASNA SPEKTOMETRIJA

Z masno spektrometrijo določamo strukturo molekul, izmerimo njihovo molekulsko maso in opredelimo molekulsko formulo. Masna spektrometrija je učinkovita tehnika za identifikacijo snovi na osnovi analize ionov, nastalih iz osnovne molekule; sicer pa je masna spektrometrija zeloobčutljiva analizna metoda, s katero lahko zaznamo vsebnost spojine v območju ng do pg. Spodnja meja detekcije je pogosto odvisna od uporabljenega postopka ionizacije.

MASNI SPEKTROMETER

Masni spektrometer je instrument, ki loči ione v plinski fazi glede na njihovo maso m in naboj z, tj. glede na razmerje m/z. običajno poteka ločitev (razklon, disperzija) ionov v homogenem magnetnem polju (masnispektrometer na magnetni razklon), lahko pa jo dosežemo tudi na druge načine, npr. v visokofrekvenčnih električnih poljih (kvadrupolni masni spektrometri), na osnovi časa preleta ionov.

Bistveni sestavni deli masnega spektrometra so: ionski izvor, analizator, detektor in procesor za obdelavo podatkov.

V ionskem izvoru se molekule ionizirajo, nastale ione pospeši posebno električno polje. Takodobimo curek pozitivnih ionov, ki ga analizator loči v posamezne komponente z različnimi vrednostmi razmerja m/z. ioni, ki nastanejo iz molekul v plinastem agregatnem stanju v ionizacijski komori, imajo veliko energijo, so zelo nestabilni in razpadejo na značilne fragmente. Fragmentni ioni se zaradi razlike npr. v hitrosti in v vrednosti m/z v magnetnem ali električnem polju (analizator) različnoodklonijo. Posledica tega je serija signalov, ki jo imenujemo masni spekter. Pri tej metodi molekule ioniziramo in nastali ioni dalje razpadejo na fragmentne ione, ki jih zaznamo kot signale v masnem spektru. Na osnovi signalov v spektru in njihove relativne jakosti lahko sklepamo na strukturo molekul.

Da bi bila prosta pot delcev, to je povprečna razdalja, ki jo delci (ioni, molekule)prepotujejo preden zadenejo drugi delec, na svoji poti od ionskega izvora do detektorja čim večja jev omenjenem sistemu masnega spektrometra je potreben visok vakuum, kjer je tlak od 10-3 Pa do 10-6 Pa. Kot ustrezen vakuumski sistem za dosego končnega tlaka 10-6 pa uporabljamo turbomolekularne ali pa difuzijske črpalke. Obe predstavljata dvostopenjski sistem črpalk, vključujeta rotacijsko črpalko kotpredčrpalko za tlak od 1 Pa do 10-2 Pa.

IONSKI IZVORI ZA ORGANSKO MASNO SPEKTROMETRIJO

Ionske izvore delimo na:
• Plinske izvore: najprej uplinimo nato ioniziramo. Za hlapne spojine z vrelišči pod 500°C in relativno molekulsko maso do 1000.
• Desorpcijske izvore: trden ali tekoči vzorec direktno ioniziramo, ustvarimo ione v plinski fazi. Za nehlapne in termično nestabilne vzorce z rel.mol. maso do 105.

Ionske izvore delimo tudi na:
• Trde izvore: molekula dobi več energije kot je potrebno za prehod iz osnovnega v ionizirano stanje (ionizacijska energija), disociacija molekulskega iona M+ (fragmentacija). Fragmentni signali v masnem spektru so strukturno indikativni (funkcionalne skupine).
• Mehke izvore: molekulski ion običajno ne izgine. Masni spektri pogostopomembni za določanje molekulske mase.

1. IONIZACIJA Z ELEKTRONI – ZAJETJE ELEKTRONOV (EI)

Je najpogosteje uporabljena metoda za ionizacijo nepolarnih ali slabo polarnih organskih spojin do relativne molekulske mase 103. Plinast vzorec ioniziramo s tokom e-, katerega izvor je katodna žarilna nitka iz volframa ali renija. Na poti od katode do anode izbije e- iz molekule vzorca e-, pri čemernastane pozitivno naelektren radikalski ion M+ (molekulski ion).

M+e→M+ + 2e

Dodatna energija M+ pa povzroča fragmentacijo , s tem dobimo pri dvo- ali večatomskih molekulah še fragmentne ione, ki imajo nižjo maso od molekulskega iona.
Prav tako opazimo še izotopne ione (imajo enako molekulsko formulo, toda različno izotopno sestavo).

Odbojna elektroda potisne nastale + ione iz izvora,...
tracking img