Massespektrometri

Fra Wikipedia, den frie encyklopedi
Gå til: navigasjon, søk
SIMS massespektrometer, modell IMS 3f.
Orbitrap massespektrometer.

Massespektrometri (MS) er en nøyaktig teknikk og instrument for analytisk kjemi som identifiserer mengde og type av kjemiske bestanddeler i en prøve ved å måle forskjellen av mengden ioner.[1] Den skiller molekylene fra hverandre i forholdet mellom masse til ioner fra molekyl, De molekylene som undersøkes ioniseres og deles opp i mindre fragment ved å bombardere dem med elektroner. Et resultat er et massespektrum som er en grafisk tabell over mengden av hver ionvekt. Toppen av grafen med den høyeste verdien for masse/ladning avslører molekylmassen for den foreningen som undersøkes ved at det viser hvor mange partiklar som har en funksjon av massen. Partiklene kan være elementærpartikler, atomer og ioner.

Virkemåte[rediger | rediger kilde]

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 i 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 skanner 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.

Referanser[rediger | rediger kilde]

  1. ^ Sparkman, O. David (2000): Mass spectrometry desk reference. Pittsburgh: Global View Pub. ISBN 0-9660813-2-3.

Litteratur[rediger | rediger kilde]

  • Tureček, František; McLafferty, Fred W. (1993): Interpretation of mass spectra. Sausalito, Calif: University Science Books. ISBN 0-935702-25-3.
  • Edmond de Hoffman; Stroobant, Vincent (2001): Mass Spectrometry: Principles and Applications (2. utg.). John Wiley and Sons. ISBN 0-471-48566-7.
  • Wilson K., Walker J (2005): Principles and Techniques of Biochemistry and Molecular Biology (6. utg.). Cambridge University Press

Eksterne lenker[rediger | rediger kilde]

Commons Commons: Massespektrometri – bilder, video eller lyd