Apa itu spektrometer massa gas?

Spektrometer massa gas adalah instrumen analitik yang digunakan untuk menentukan konsentrasi elemen dalam sampel yang diketahui dan sebagai alat untuk menyimpulkan komposisi sampel yang tidak diketahui.Ini bekerja dengan mendeteksi defleksi ion bermuatan yang berasal dari atom atau molekul dalam medan magnet.Dalam analisis anorganik, setiap atom unsur menghasilkan spektrum karakteristik.Atom yang kurang masif dibelokkan lebih banyak, seperti atom dengan muatan yang lebih besar.Beberapa peningkatan konfigurasi dasar ini membuat spektrometer massa gas berguna dalam analisis organik serta penentuan unsur.sampel asli.Cairan tersebut kemudian diuapkan dan terionisasi dengan pemboman dengan aliran elektron yang menjatuhkan satu atau lebih elektron dari atom.Ion yang sekarang bermuatan positif melewati medan magnet di sudut kanan, yang memberikan gaya ke samping pada ion.Tingkat defleksi berbanding lurus dengan rasio muatan terhadap massa ion.

Sementara prinsip spektrometer massa gas mudah dipahami, instrumen ini merupakan kombinasi komponen yang cermat.Sampel yang diuapkan dimasukkan ke dalam ruang ionisasi yang dievakuasi.Diperlukan ruang hampa, atau ion yang baru dibuat akan segera bertabrakan dengan molekul udara.Di ruang ionisasi, kumparan logam yang dipanaskan secara elektrik memancarkan elektron ke samping, menjatuhkan elektron dari atom yang membentuk ion, yang kemudian dikumpulkan pada perangkap elektron.Ruang ionisasi dioperasikan pada 10.000 volt positif.

Ion positif dipercepat dari ruang ionisasi oleh pelat penolak ion yang dipegang pada tegangan positif yang sedikit lebih tinggi.Aliran partikel yang sangat berenergi terkonsentrasi ke dalam balok yang ketat dan kemudian melewati medan magnet yang diinduksi oleh elektromagnet.Bergantung pada rasio massa terhadap pengisian daya, ion akan dibelokkan ke tingkat yang lebih rendah atau lebih besar.Muatan pada elektromagnet dapat bervariasi untuk dimasukkan ke dalam fokus aliran ion yang menarik pada pelat deteksi.Detektor membandingkan arus listrik yang dihasilkan oleh setiap aliran ion untuk menentukan kelimpahan relatif.

Setiap elemen memiliki spektrum karakteristik.Spektrum adalah bagan dari kelimpahan relatif dari setiap rasio muatan/massa.Setiap baris pada grafik terkait dengan konsentrasi relatif ion yang dihasilkan dengan mengetuk elektron pertama, diikuti oleh elektron kedua, yang ketiga, dan seterusnya.Dengan membandingkan spektrum dengan spektrum massa unsur dalam referensi, elemen yang menghasilkan spektrum dapat ditentukan.

Penggunaan spektrometer massa gas dalam analisis organik sedikit lebih rumit.Senyawa organik akan menciptakan berbagai macam fragmen terionisasi di ruang ionisasi.Spektrum massa bahkan senyawa organik sederhana jauh lebih kompleks dan sering mengalami lebih banyak interpretasi.Spektrometer massa gas dapat digunakan untuk mengkonfirmasi identitas senyawa organik jika spektrumnya sangat bersih, tetapi sering kali berkorelasi dari teknik lain diperlukan.

dalam spektrometer massa kromatografi gas (GC/MS), campuran senyawa adalahpertama kali dipisahkan oleh kromatografi gas dan kemudian diumpankan ke spektrometer massa gas.Dalam bagian kromatografi gas dari instrumen kombinasi ini, molekul yang diuapkan terpisah dengan kemampuannya untuk berdifusi melalui gas pembawa.Dengan memvariasikan jenis, suhu, dan laju aliran gas pembawa, campuran yang berbeda dapat dipisahkan untuk memberikan sampel yang bersih dan terpisah dari masing -masing senyawa.Optimalisasi diperlukan untuk menentukan kromatografi gas yang benar dan pengaturan spektrometer massa berikutnya.Setelah sumber sampel dikarakterisasi, seperti di pabrik atau sumber alami seperti sumur minyak, instrumen ini menghasilkan hasil yang ekonomis dan dapat diandalkan.