Quimica

UNIVERSIDAD DE EL SALVADOR
FACULTAD DE CIENCIAS NATURALES
Y MATEMÁTICA
ESCUELA DE QUÍMICA
ESPECTROMETRIA DE MASAS
Las técnicas espectroscópicas siempre han sido
piezas fundamentales, y resulta necesario
entenderlas.
Fundamento de la técnica de espectroscopia de
masas.

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Sistema de entrada de muestras.
Cámara de ionización.
Acelerador.
Analizador
Detector.Analizadores. Al contrario que los otros métodos
espectroscópicos, la EM la muestra es ionizada (y
por tanto destruida) usando diversos procedimientos
para ello. De todos ellos el más usual y/o utilizado
es la técnica denominada de Impacto Electrónico
(EM-IE) consistente en el bombardeo de la muestra
(previamente vaporizada mediante el uso de alto
vacío y una fuente de calor) con una corriente deelectrones a alta velocidad.
Ello produce que la sustancia pierda a su vez
algunos electrones y se fragmente dando diferentes
iones, radicales y moléculas neutras.
A- Ionización de la muestra.
La ionización de la muestra se consigue por
bombardeo mediante electrones (e-)

El proceso de la espectrometría de masas
comprende básicamente cuatro etapas:
Ionización de la muestra.
Aceleraciónde los iones por un campo eléctrico.
Dispersión de los iones según su masa/carga.
Detección de los iones y producción de la señal
eléctrica correspondiente.

B- Aceleración de los iones por un campo
eléctrico
Se convierte una fracción significativa de los
átomos formados en la etapa 1 en un flujo de iones,
generalmente positivos y de carga única.
La velocidad que adquieren viene regidapor la
formula:
v = [2eV/m] ½
Donde V es el potencial aplicado, “e” la carga del
electrón y “m” la masa.
Cuando las partículas aceleradas se someten a la
acción de un campo magnético (H) describen una
trayectoria circular de radio r alrededor de este
campo, desarrollando una fuerza centrífuga mv2/r,
la cual es igual a la fuerza de atracción del campo
Hev.
De esto deducimos que el radioes igual a:
r = (2Vm/H2e) ½
C- Dispersión de los iones según su relación
masa/carga.
Basándonos en la ecuación anterior podemos
calcular la relación m/e que es:
m/e = H2.r2/2V

Básicamente un espectrómetro de masas costa
esencialmente de las siguientes partes:

Espectrometría de masas

Dado que la mayoría de los iones formados en la
segunda etapa tienen una sola carga y que el restoPágina 1

de parámetros se mantienen constantes, la relación
m/e suele ser la masa del ión.
La utilidad analítica de un espectrómetro de masas
depende de la resolución del instrumento, o
capacidad del mismo para separar dos partículas de
diferente masa.
D- Detección de los iones y producción de la
correspondiente señal eléctrica.
La computadora a la que está conectada el aparatorecoge las distintas señales y las reproduce en
forma de espectrograma, formato de fácil
interpretación.
Los iones (moléculas o fragmentos cargados), y
solo ellos, son entonces conducidos mediante un
acelerador de iones a un tubo analizador curvado
sobre el que existe un fuerte campo magnético y
conducidos a un colector/analizador sobre el que se
recogen los impactos de dichos iones enfunción de
la relación carga/masa de los mismos, tal y como se
indica en el siguiente esquema:

y de otra el movimiento de una partícula cargada en
un campo magnético:
(m·v = r·H·E)
Como curiosidades indicaremos que la velocidad de
los iones suele ser de unos 100 Km/s, que el radio
de deflexión (r) suele ser de unos 35-50 cm y el
tubo analizador suele ser un sector esférico de
aproximadamenteun metro de longitud.
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 las moléculas.
Esta técnica ofrece numerosas ventajas frente a las
técnicas espectofotométricas ya que:
 Los límites de detección que son, para muchos...