Espectrometria de masas

República Bolivariana de Venezuela
Ministerio del Poder Popular para la Educación
Universidad Nacional Experimental
“Rafael María Baralt”
Programa: Ingeniería y Tecnología
Asignatura: Electiva de Formación General



Ciudad Ojeda 2010
ESPECTROMERIA DE MASAS:

La espectrometría de masas (MS) es una técnica analítica queproporciona información tanto cualitativa (estructura) como cuantitativa (masa molecular o concentración) de las moléculas analizadas previamente convertidas en iones. Las moléculas de interés, forman parte generalmente de una mezcla heterogénea que no requiere necesariamente una separación previa, y se someten en primer lugar a una fuente de ionización donde se ionización donde se ionizan adquiriendocarga negativa o positiva. Los iones atraviesan el analizador de masas hasta que alcanzan diferentes partes del detector de acuerdo a con su relación masa/carga. Una vez en contacto con el detector, se generan señales que son registradas en el sistema informático y representado en un espectro de masas que muestra la abundancia relativa de las señales en función de su relación m/z.
El proceso de laespectrometría de masas comprende básicamente cuatro etapas:
* Ionización de la muestra.
* Aceleración de los iones por un campo eléctrico.
* Dispersión de los iones según su masa/carga.
* Detección de los iones y producción de la correspondiente señal eléctrica
* Ionización de la muestra
La ionización de la muestra es clave y puede llevarse a cabo de diferentes formas,según la naturaleza de la propia muestra y lo que se pretenda detectar en el análisis. Puede efectuarse en condiciones de vacío, por impacto electrónico (EI), o a presión atmosférica (API). En este último caso, si se trata de una fase liquida, se realizara una ionización por electrospray (ESI), mientras que si es en fase gaseosa se efectuara una ionización química (APCI) o bien una fotoionización(APPI). Las técnicas de ionización mas empleada en el laboratorio son la ESI y la ACPI.
La ionización de la muestra se consigue por bombardeo mediante electrones (e-) según el proceso:
M + e- à M+ + 2e-
* Aceleración de los iones por un campo eléctrico

Convertimos una fracción significativa de los átomos formados en la etapa 1 en un flujo de iones, generalmente positivos y de carga única.
Lavelocidad que adquieren viene regida por 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 radio es igual a:
r = (2Vm/H2e) ½
* 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
Dado que la mayoría de los iones formados en la segunda etapa tienen una sola carga y que el resto de parámetros se mantienen constantes, la relación m/e suele ser la masa del ión.
Lautilidad analítica de un espectrómetro de masas depende de la resolución del instrumento, o capacidad del mismo para separar dos partículas de diferente masa.
* Detección de los iones y producción de la correspondiente señal eléctrica
El ordenador al que está conectado el aparato recoge las distintas señales y las reproduce en forma de espectrograma, formato de fácil interpretación.ESQUEMA DE UN ESPECTROMETRO DE MASAS
Como se puede apreciar, la relación de los aspectos necesarios para obtener un espectro de masas de hecho incluye los componentes básicos de un espectrómetro de masas.
Todos los espectrómetros de masas tienen que funcionar en condiciones de alto vacío. Esto es necesario para lograr que los iones puedan llegar al detector sin interactuar con otras moléculas...