Kantitatif kütle spektrometrisi, bir bileşiğin hem moleküler kütlesini hem de ne yapıldığını belirleme yöntemidir. Kütle spektrometresi, bir numuneyi aşırı ısı ve elektrik koşullarına maruz bırakarak çalışır, bu da yüklü moleküler parçalara ayrılmasına neden olur. Bu fragmanların kompozisyonu ve bolluğu, kütleyi ve kompozisyonu ortaya çıkarmak için analiz edilir.
Birçok kantitatif kütle spektrometresi türü vardır, ancak her yöntemde aynı işlemler kullanılır. Bir numune ilk önce bir buhar oluşturmak için ısıtılır, daha sonra bir elektrik alanı kullanılarak iyonlaştırılır ve hızlandırılır. İyonların her birinin tek bir pozitif yükü vardır ve bu yüklü partiküller manyetik bir alandan geçirilerek saptırılır. Daha hafif iyonlar, daha ağır iyonlardan daha fazla manyetik bir alan tarafından saptırılmakta, bu yüzden alan kütlesinin iyonları farklı kütlelerin iyonlarını tespit aparatına değiştirmektedir.
En basit hidrokarbon - veya hidrojen (H) ve karbon (C) 'den oluşan bir bileşik olan metan analizi, 1, 12, 13, 14, 15 ve 16 atom kütleli birimlerinde atomik kütlelere sahip olan parçaların varlığını ortaya koymaktadır (amu ). Metan CH4 formülüne sahiptir ve metan örnek analizi sırasıyla H + , C + , CH + , CH2 + , CH3 + ve CH4 + ' ın varlığını ortaya koymaktadır. Bu parçaların bolluğu ayrıca ölçülür, en yüksek olanı 16 amu'dadır ve bu da parçalanmamış iyonun kütlesine karşılık gelir. Bunun nedeni, hidrojenleri merkezi karbondan ayırmanın aşırı miktarda enerji almasıdır, yani en bol miktarda bulunan iyon en enerjisel olarak en elverişli olacak.
Metan için kütle spektrumu üzerinde 17 amu ağırlığında bir fragmanın çok küçük bir bolluğu vardır. Bu okuma, karbon veya hidrojenin bir izotopunun varlığından kaynaklanmaktadır. İzotoplar, aynı kimyasal özelliklere sahip olan fakat farklı atom ağırlıkları olan elementlerdir, çünkü çekirdeklerinde farklı sayıda nötron bulunur. Karbon-12 çekirdeği altı nötron ve altı proton içerir, ancak daha nadir izotop karbon-13 yedi proton içerir. Benzer şekilde, mevcut hidrojen miktarının küçük bir kısmı, bir proton ve bir nötronun çekirdeğine sahip olan döteryum adı verilen hidrojen-2 olacaktır.
Bir örnekteki organik bileşiklerin bileşimini ve izotopların göreceli bolluğunu analiz etmenin yanı sıra, proteinler gibi biyolojik moleküllerin bileşimini açıklamak için kantitatif kütle spektrometrisi de kullanılır. Proteinler, bir zincir veya amino asit dizisinden oluşur ve bu amino asit kalıntılarının meydana geldiği diziyi belirlemek için kütle spektrometrisi kullanılabilir. Bir proteinin moleküler kütlesi, nicel kütle spektrometresi kullanılarak da bulunabilir.
