Qu'est-ce qu'un spectromètre de masse à gaz?

Un spectromètre de masse à gaz est un instrument analytique utilisé pour déterminer la concentration d'éléments dans des échantillons connus et comme un outil pour déduire la composition d'échantillons inconnus.Il fonctionne en détectant la déviation des ions chargés dérivés de l'atome ou de la molécule dans un champ magnétique.Dans l'analyse inorganique, chaque atome élémentaire produit un spectre caractéristique.Les atomes moins massifs sont plus déviés, tout comme les atomes avec une charge plus grande.Plusieurs améliorations de cette configuration de base rendent le spectromètre de masse de gaz utile dans l'analyse organique ainsi que la détermination élémentaire.

Dans les spectromètres de masse de gaz de base utilisés pour l'analyse élémentaire, un échantillon liquide est d'abord préparé en extraction ou en isolant autrement l'élément d'intérêt de l'intérêt de laéchantillon d'origine.Le liquide est ensuite vaporisé et ionisé par bombardement avec un flux d'électrons qui élimine un ou plusieurs électrons de l'atome.L'ion maintenant chargé positivement passe à travers un champ magnétique à angle droit, qui exerce une force latérale sur l'ion.Le degré de déviation est directement proportionnel au rapport charge / masse des ions.

Bien que le principe du spectromètre de masse à gaz soit facilement compris, l'instrument est une combinaison minutieuse de composants.L'échantillon vaporisé est introduit dans une chambre d'ionisation évacuée.Un vide est requis, ou l'ion nouvellement créé se heurterait bientôt à une molécule d'air.Dans la chambre d'ionisation, une bobine métallique chauffée électrique rayonne les électrons latéralement, éliminant les électrons des ions formant des atomes, qui sont ensuite collectés à un piège d'électrons.La chambre d'ionisation fonctionne à 10 000 volts positifs.

Les ions positifs sont accélérés hors de la chambre d'ionisation par une plaque répulsionnelle ionique maintenue à une tension positive légèrement plus élevée.Le flux de particules hautement énergisés est concentré dans un faisceau serré, puis a traversé un champ magnétique induit par un électro-aimant.Selon le rapport masse / charge, les ions seront déviés dans une mesure inférieure ou supérieure.La charge sur l'électromaigrette peut être variée pour mettre en place le flux d'ions d'intérêt sur la plaque de détection.Le détecteur compare le courant électrique produit par chaque flux d'ions pour déterminer l'abondance relative.

Chaque élément a un spectre caractéristique.Un spectre est un graphique de l'abondance relative de chaque rapport charge / masse.Chaque ligne du graphique est liée à la concentration relative des ions produits en éliminant le premier électron, suivi du deuxième électron, le troisième, etc.En comparant un spectre aux spectres de masse élémentaires dans les références, l'élément produisant le spectre peut être déterminé.

L'utilisation du spectromètre de masse de gaz dans l'analyse organique est un peu plus compliquée.Les composés organiques créeront une grande variété de fragments ionisés dans la chambre d'ionisation.Les spectres de masse de composés organiques même simples sont beaucoup plus complexes et sont souvent soumis à une interprétation plus importante.Le spectromètre de masse à gaz peut être utilisé pour confirmer l'identité d'un composé organique si le spectre est très propre, mais souvent des résultats en corrélation d'autres techniques sont nécessaires.

Dans un spectromètre de masse en chromatographie en phase gazeuse (GC / MS), un mélange de composés estSéparé d'abord par chromatographie en phase gazeuse, puis alimenté à un spectromètre de masse à gaz.Dans la partie chromatographie en phase gazeuse de cet instrument de combinaison, des molécules vaporisées séparées par leur capacité à diffuser à travers un gaz porteur.En faisant varier le type, la température et le débit du gaz porteur, différents mélanges peuvent être séparés pour donner des échantillons propres et séparés de chaque composé.Une optimisation est nécessaire pour déterminer le chromatographe en phase gazeuse correct et les réglages de spectromètre de masse ultérieurs.Une fois la source d'échantillon caractérisée, comme dans une usine de fabrication ou une source naturelle telle qu'un puits d'huile, ces instruments produisent des résultats économiques et fiables.