Metody jonizacji w spektrometrii mas. wiązką elektronów.Żarzące się włókno wolframowe emituje elektrony, które po skolimowaniu w polu magnetycznymzderzają się z gazową próbką wybijając z niej elektrony. Jonizacja cząstki RX może zachodzić według schematów: eSZYBKI + RX = RX+ + 2ePOWOLNE eSZYBKI + RX = R+ + X + 2ePOWOLNE- chemiczna Proces zachodzi etapami w mieszaninie próbki i tzw. gazu reaktywnego (metan, propan, izobutan, para wodna, amoniak). Elektrony emitowane przez włókno wolframowe jonizują głównie gaz reaktywny (RH). Pod dużym ciśnieniem jony gazu reaktywnego (RH+) łączą się w jony reaktywne(RH2+), które mają zdolność do oddawania protonów badanej substancji (M). W wyniku jonizacji badanej substancji powstają jony (M H+)- w polu elektrycznym Cząsteczka znajdująca się w obszarze wysokiego gradientu pola elektrostatycznego ulega jonizacji łatwo oddając elektron walencyjny- termiczna. polega na samorzutnym powstawaniu jonów na powierzchni ciała stałego utrzymywanego odpowiednio wysokiej temperaturze przy pomocy strumienia jonów strumień jonów pierwotnych o energii kilku [keV] uderzający w powierzchnie ciała stałego powoduje rozpylanie materiału, przy czym część atomów ulega jonizacji- światłem lasera (desorpcja laserowa wspomagana matrycą: MALDI)Spektrometria mas służy do: identyfikacji związków chemicznych i ich mieszanin, ustalania struktury związków chemicznych ,ustalania ich składu pierwiastkowego, ustalania składu izotopowego analizowanych substancji, co m.in. umożliwia określenie ich źródła pochodzenia precyzyjnego ustalania składu złożonych mieszanin związków o wysokich masach molowych w proteomice, badaniach materiałowych i chemii polimerów. Cechy wysoka czułaść różnorodność zastosowania co oznaczmay w spektrometrii mas : mase czasteczki związku pomiar masy jonu wzór sumaryczny budowa związku skład mieszaniny
Techniki jonizacji jonizacja 1elektronami jonizacja przy pomocy wiązki elektronów. Jonizacjaodbywa się w próżni. Metoda ta powoduje zwykle fragmentacjębadanych cząsteczek. EI charakteryzuje się stosunkowo małąwydajnością - poniżej 1% cząsteczek ulega jonizacji. 2 Elektrorozpylanie (, polegające na rozpylaniu cieczy zawierającej badanąsubstancję z igły, do której przyłożono wysokie napięcie (zwykle 1- 5kV) pod ciśnieniem atmosferycznym. Jestto jedna z łagodnych metod jonizacji - zwykle nie powodujefragmentacji badanych cząsteczek. Metoda ta jest bardzo częstostosowana w badaniach nad wielkocząsteczkowymi biopolimerami takimi jak białka i oligonukleotydy.
3 Termorozpylanie - jonizacja przez podgrzanie przy pomocy prądu elektrycznego roztworu zawierającego sól i analizowaną substancję wewnątrz stalowej kapilary. Gorąca substancja jest rozpylana w komorze próżniowej z prędkością naddźwiękową.4 Jonizacja chemiczna - jony wytwarzane są na skutek zderzeń cząsteczek badanego związku chemicznego z jonamipierwotnymi obecnymi w źródle jonów. Jest to metoda nie powodująca fragmentacji cząsteczek (łagodna jonizacja). Jonizacja odbywa się zwykle przy ciśnieniu rzędu 60 Pa.5 Bombardowanie szybkimi atomami, polegającą na bombardowaniu cząsteczki obojętnymi atomami o wysokiej energii (zwykle 17 lub 70 eV). Cząsteczki mogą znajdować się w faziegazowej lub być rozpuszczone w ciekłej, mało lotnej substancji(matrycy) np. glicerolu.6 Bombardowanie jonami Metodata początkowo była stosowana do substancji przewodzących prąd lub substancji naniesionych na metalowe płytki. Obecnie metodę MISS stosuje się z powodzeniem do substancji nie przewodzących prądu. Istnieje odmiana techniki SIMS, w której badana substancja jest rozpuszczona w ciekłej matrycy (najczęściej glicerolu). 7 Desorpcja laserowa - w której jonizacja następuje przez naświetlanie próbkisilnym laserem, a zatem bombardującymi cząstkami są wysokoenergetyczne fotony.8 Desorpcja laserowa z udziałem matrycy- w której stosuje się jonizację laserową, ale z tak dobraną energią wiązki, aby nie doprowadzać do fragmentacji cząsteczek (łagodna metoda jonizacji), lecz tylko do ich "wybijania" ze specjalnie przygotowanej matrycy. Matryca absorbuje energię lasera, która jest później przekazywana do analizowanych cząsteczek. Metoda ta jest bardzo często stosowana w badaniach nad biopolimerami i polimerami syntetycznymi.
Stała sprzężenia. Jest to odległość pomiędzy sąsiednimi pikami, które powstały w wyniku rozdzielenia sygnałunależącego do jednego rodzaju jąder (o tym samym przesunięciu chemicznym). Efekt ten dotyczy zawsze minimum dwóch rodzajów jąder jednocześnie. Gdy badane jądra położone są blisko siebie (efekt ten zanika powyżej odległości czterech wiązań), wytwarzane przez nie pola magnetyczne wnoszą wkład do pola przyłożonego (zmniejszają je lub zwiększają w zależności od zwrotu wektora momentu magnetycznego jądra). Powoduje to powstanie kilku częstości rezonansowych, co objawia się rozszczepieniem sygnału. Analizator magnetyczny -ujednorodniona energetycznie wiązka jonów ulega zakrzywieniu w polu magnetycznym . pole to jest prostopadłe do kierunku wprowadzenia jonów Analizator elektryczny kondensator o symetrii cylindrycznej który wytwarza pole elektrostatyczne o kierunku poprzecznym do kierunku ruchu jonów w wyniku działania pola następuje przestrzenne ogniskowanie jonów o tej samej energii kinetycznej
Schemat blokowy i najwazniesze rzeczy w sektoskopie masukład wprowadzania próbki -źródło jonów- analizator jonów detektor jonów- analiza danychAnalizator masy rozdziela jony ze względu na stosunek ich masy do ładunku. Jony kierowane są do detektora, który zamienia w sposób ilościowy sygnał w postaci prądu jonowego na sygnał elektryczny, który jest rejestrowany przez komputer w postaci widma stosunku masy do ładunku elektrycznego (nazywanego często widmem masowym). W widmie takim na osi poziomej odłożone są stosunki mas do ładunków w thompsonach (1 Th = 1 Dalton / liczbę ładunków elementarnych jonu), na osi pionowej intensywności (liczba jonów zarejestrowanych przez spektrometr). Zadaniem detektora w spektrometrze mas jest rejestracja jonów, przechodzących przez analizator. Najprostszym i najstarszym detektorem jonów jest płyta fotograficzna. Obecnie płyty fotograficzne zostały zastąpione detektorami przekazującymi informację w postaci sygnałów elektrycznych. Sygnały te są we współczesnych spektrometrach mas przetwarzane na postać cyfrową i dalej analizowane i przechowywane z wykorzystaniem komputerów.