Máy quang phổ khối khí là gì?

Máy quang phổ khối khí là một công cụ phân tích được sử dụng để xác định nồng độ của các phần tử trong các mẫu đã biết và là một công cụ để suy ra thành phần của các mẫu chưa biết.Nó hoạt động bằng cách phát hiện độ lệch của các ion tích điện có nguồn gốc từ nguyên tử hoặc phân tử trong từ trường.Trong phân tích vô cơ, mỗi nguyên tử nguyên tố tạo ra một phổ đặc trưng.Các nguyên tử ít lớn hơn bị lệch nhiều hơn, cũng như các nguyên tử có điện tích lớn hơn.Một số cải tiến cho cấu hình cơ bản này làm cho máy quang phổ khối khí hữu ích trong phân tích hữu cơ cũng như xác định nguyên tố. Trong các máy quang phổ khối khí cơ bản được sử dụng để phân tích nguyên tố, một mẫu chất lỏng trước tiên được điều chế bằng cách trích xuất hoặc phân lập yếu tố quan tâm từmẫu ban đầu.Chất lỏng sau đó bị bốc hơi và ion hóa bằng cách bắn phá bằng một luồng electron đánh bật một hoặc nhiều electron từ nguyên tử.Các ion tích điện hiện đang đi qua một từ trường ở các góc vuông, tác dụng một lực sang một bên trên ion.Mức độ lệch tỷ lệ thuận với tỷ lệ điện tích trên khối lượng của các ion. Trong khi nguyên tắc của máy quang phổ khối khí dễ hiểu, thiết bị này là sự kết hợp cẩn thận của các thành phần.Mẫu bốc hơi được đưa vào một buồng ion hóa sơ tán.Một khoảng trống là bắt buộc, hoặc ion mới được tạo ra sẽ sớm va chạm với một phân tử không khí.Trong buồng ion hóa, một cuộn dây kim loại được làm nóng bằng điện phát xạ các electron sang một bên, loại bỏ các electron từ các nguyên tử tạo thành các ion, sau đó được thu thập tại một bẫy electron.Buồng ion hóa được vận hành ở mức 10.000 volt dương. Các ion dương được tăng tốc ra khỏi buồng ion hóa bằng một tấm chống ion được giữ ở điện áp dương cao hơn một chút.Dòng của các hạt có năng lượng cao được cô đặc vào một chùm tia chặt chẽ và sau đó đi qua một từ trường gây ra bởi một nam châm điện.Tùy thuộc vào tỷ lệ khối lượng so với điện tích, các ion sẽ bị lệch ở mức độ thấp hơn hoặc lớn hơn.Điện tích trên điện từ có thể được thay đổi để tập trung vào dòng ion quan tâm trên tấm phát hiện.Máy dò so sánh dòng điện được tạo ra bởi mỗi luồng ion để xác định sự phong phú tương đối. Mỗi phần tử có phổ đặc trưng.Phổ là một biểu đồ về sự phong phú tương đối của từng tỷ lệ điện tích/khối lượng.Mỗi dòng trên biểu đồ có liên quan đến nồng độ tương đối của các ion được tạo ra bằng cách loại bỏ electron thứ nhất, tiếp theo là electron thứ hai, thứ ba, v.v.Bằng cách so sánh phổ với phổ khối nguyên tố trong các tài liệu tham khảo, phần tử tạo ra phổ có thể được xác định. Việc sử dụng máy quang phổ khối khí trong phân tích hữu cơ phức tạp hơn một chút.Các hợp chất hữu cơ sẽ tạo ra một loạt các mảnh ion hóa trong buồng ion hóa.Phổ khối của các hợp chất hữu cơ đơn giản cũng phức tạp hơn nhiều và thường chịu nhiều cách giải thích hơn.Máy quang phổ khối khí có thể được sử dụng để xác nhận danh tính của hợp chất hữu cơ nếu phổ rất sạch, nhưng thường có kết quả tương quan từ các kỹ thuật khác.Đầu tiên được phân tách bằng sắc ký khí và sau đó được đưa vào máy quang phổ khối khí.Trong phần sắc ký khí của dụng cụ kết hợp này, các phân tử bốc hơi tách biệt bởi khả năng khuếch tán của chúng thông qua khí mang.Bằng cách thay đổi loại, nhiệt độ và tốc độ dòng chảy của khí mang, các hỗn hợp khác nhau có thể được tách ra để cho các mẫu riêng biệt, riêng biệt của mỗi hợp chất.Tối ưu hóa là cần thiết để xác định sắc ký khí chính xác và cài đặt quang phổ khối tiếp theo.Khi nguồn mẫu được đặc trưng, chẳng hạn như trong nhà máy sản xuất hoặc nguồn tự nhiên như giếng dầu, các công cụ này tạo ra kết quả kinh tế, đáng tin cậy.