สเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซคืออะไร?

สเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซเป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่ใช้ในการกำหนดความเข้มข้นขององค์ประกอบในตัวอย่างที่รู้จักและเป็นเครื่องมือในการอนุมานองค์ประกอบของตัวอย่างที่ไม่รู้จักมันทำงานได้โดยการตรวจจับการโก่งตัวของไอออนที่มีประจุที่ได้จากอะตอมหรือโมเลกุลในสนามแม่เหล็กในการวิเคราะห์อนินทรีย์อะตอมองค์ประกอบแต่ละตัวสร้างสเปกตรัมลักษณะอะตอมขนาดใหญ่น้อยลงจะเบี่ยงเบนมากขึ้นเช่นเดียวกับอะตอมที่มีประจุมากขึ้นการปรับปรุงหลายอย่างสำหรับการกำหนดค่าพื้นฐานนี้ทำให้สเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซมีประโยชน์ในการวิเคราะห์อินทรีย์เช่นเดียวกับการกำหนดองค์ประกอบ

ในเครื่องวัดสเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซพื้นฐานที่ใช้สำหรับการวิเคราะห์องค์ประกอบตัวอย่างของเหลวถูกเตรียมไว้เป็นอันดับแรกโดยการแยกหรือแยกองค์ประกอบของความสนใจออกจากตัวอย่างต้นฉบับจากนั้นของเหลวจะถูกระเหยและไอออนผสมโดยการทิ้งระเบิดด้วยกระแสอิเล็กตรอนที่กระแทกอิเล็กตรอนหนึ่งตัวหรือมากกว่าจากอะตอมไอออนที่มีประจุบวกในขณะนี้ผ่านสนามแม่เหล็กที่มุมฉากซึ่งออกแรงด้านข้างบนไอออนระดับของการโก่งตัวเป็นสัดส่วนโดยตรงกับประจุต่ออัตราส่วนมวลของไอออน

ในขณะที่หลักการของสเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซนั้นเข้าใจได้ง่ายเครื่องมือนี้เป็นการผสมผสานระหว่างส่วนประกอบอย่างระมัดระวังตัวอย่างไอได้รับการแนะนำในห้องไอออนไนซ์อพยพจำเป็นต้องมีสูญญากาศหรือไอออนที่สร้างขึ้นใหม่จะชนกับโมเลกุลอากาศในไม่ช้าในห้องไอออไนเซชันขดลวดโลหะที่ร้อนด้วยไฟฟ้าจะแผ่อิเล็กตรอนไปด้านข้างโดยกระแทกอิเล็กตรอนจากอะตอมที่ก่อตัวเป็นไอออนซึ่งจะถูกรวบรวมที่กับดักอิเล็กตรอนห้องไอออนไนซ์ดำเนินการที่ 10,000 โวลต์บวก

ไอออนบวกจะถูกเร่งออกจากห้องไอออนไนซ์โดยแผ่นขับไล่ไอออนที่จัดขึ้นที่แรงดันไฟฟ้าบวกที่สูงขึ้นเล็กน้อยกระแสของอนุภาคที่มีพลังสูงจะเข้มข้นเป็นลำแสงที่แน่นแล้วผ่านสนามแม่เหล็กที่เกิดจากแม่เหล็กไฟฟ้าขึ้นอยู่กับอัตราส่วนมวลต่อการชาร์จไอออนจะถูกเบี่ยงเบนไปในระดับที่น้อยกว่าหรือมากกว่าประจุของแม่เหล็กไฟฟ้าสามารถเปลี่ยนแปลงได้เพื่อนำไปสู่การโฟกัสกระแสไอออนที่น่าสนใจบนแผ่นตรวจจับเครื่องตรวจจับเปรียบเทียบกระแสไฟฟ้าที่ผลิตโดยแต่ละลำธารไอออนเพื่อกำหนดความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์

แต่ละองค์ประกอบมีสเปกตรัมลักษณะสเปกตรัมเป็นแผนภูมิของความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์ของแต่ละอัตราส่วนการชาร์จ/มวลแต่ละบรรทัดบนแผนภูมิเกี่ยวข้องกับความเข้มข้นสัมพัทธ์ของไอออนที่เกิดจากการล้มอิเล็กตรอนตัวแรกตามด้วยอิเล็กตรอนที่สองที่สามและอื่น ๆโดยการเปรียบเทียบสเปกตรัมสเปกตรัมกับองค์ประกอบมวลในการอ้างอิงองค์ประกอบที่ผลิตสเปกตรัมสามารถกำหนดได้

การใช้เครื่องวัดสเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซในการวิเคราะห์อินทรีย์นั้นซับซ้อนกว่าเล็กน้อยสารประกอบอินทรีย์จะสร้างชิ้นส่วนที่แตกต่างกันอย่างมากในห้องไอออไนเซชันสเปกตรัมมวลของสารประกอบอินทรีย์ที่เรียบง่ายมีความซับซ้อนมากขึ้นและมักจะถูกตีความมากขึ้นสเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซอาจถูกใช้เพื่อยืนยันตัวตนของสารประกอบอินทรีย์หากจำเป็นต้องมีสเปกตรัมที่สะอาดมาก แต่มักจะมีความสัมพันธ์กับเทคนิคอื่น ๆ

ในสเปกโตรมิเตอร์มวลแก๊สโครมาโตกราฟี (GC/MS)ก่อนอื่นคั่นด้วยแก๊สโครมาโตกราฟีแล้วป้อนไปยังสเปกโตรมิเตอร์มวลก๊าซในส่วนของแก๊สโครมาโตกราฟีของเครื่องมือผสมนี้โมเลกุลไอระเหยแยกออกจากความสามารถในการกระจายผ่านก๊าซพาหะโดยการเปลี่ยนแปลงประเภทอุณหภูมิและอัตราการไหลของก๊าซพาหะการผสมที่แตกต่างกันสามารถแยกออกมาเพื่อให้ตัวอย่างที่สะอาดแยกต่างหากของแต่ละสารประกอบการปรับให้เหมาะสมเป็นสิ่งจำเป็นเพื่อกำหนดโครมาโตกราฟีก๊าซที่ถูกต้องและการตั้งค่าสเปกโตรมิเตอร์มวลที่ตามมาเมื่อแหล่งตัวอย่างมีลักษณะเช่นในโรงงานผลิตหรือแหล่งธรรมชาติเช่นบ่อน้ำมันเครื่องมือเหล่านี้ให้ผลลัพธ์ที่ประหยัดและเชื่อถือได้