Czym charakteryzują się spektrometry masowe?
Spektrometry masowe to urządzenia wykorzystywane do wykonywania precyzyjnych badań związanych ze spektrometrią mas, czyli techniką analityczną umożliwiającą dokładne wyznaczenie składu izotopowego pierwiastków oraz pomiar stosunku masy do ładunku elektrycznego badanego jonu. Czym charakteryzują się spektrometry masowe i jaki jest sposób ich działania?
Charakterystyka spektrometrów masowych
Historia spektrometrów masowych sięga początków XX wieku. Za konstruktora pierwszego na świecie spektrometru uważa się angielskiego fizyka, laureata Nagrody Nobla, Josepha Johna Thomsona. Od działań podejmowanych przez Thomsona spektrometria mas uległa znacznym przemianom. Obecnie jest to szeroko stosowana metoda analityczna, wykorzystywana w chemii organicznej, fizyce doświadczalnej, biologii molekularnej, diagnostyce medycznej czy badaniach dotyczących ochrony środowiska.
Współczesne spektrometry masowe to nowoczesne urządzenia oparte na najnowszych rozwiązaniach technologicznych. Ich budowa bazuje na jonizatorze (źródle jonów), analizatorze oraz detektorze. Istnieje wiele modeli spektrometrów, które dedykowane są konkretnym rodzajom analiz. Bez względu na swoją konstrukcję i zastosowanie, głównym zadaniem tych urządzeń laboratoryjnych zawsze jest wyznaczenie stosunku masy do ładunku elektrycznego danego jonu.
W jaki sposób działają spektrometry masowe?
Działanie używanych współcześnie spektrometrów masowych bazuje na odchyleniu strumienia jonów analizowanego materiału poprzez oddziaływanie na niego pola magnetycznego lub elektrycznego. Badana cząsteczka musi zawierać ładunek elektryczny, bez którego wykonanie badania nie byłoby możliwe. Dzięki temu analizowany materiał może oddziaływać z polem magnetycznym lub elektrycznym. Jonizacja cząsteczek odbywa się w próżni. Ma to kluczowy wpływ na ruch jonów, który zachodzi bez zakłóceń ze strony cząsteczek gazów. Wyniki analiz przeprowadzanych za pomocą spektrometrów masowych prezentowane są w formie tzw. widma masowego.
