Spettrometria di massa
La spettrometria di massa è stata “storicamente” impiegata
per la misurazione degli isotopi; attualmente viene utilizzata
per indagini strutturali sui composti organici.
Il sistema strumentale misura le masse di atomi, molecole o
frammenti di molecole.
Per ottenere uno spettro di massa, le molecole neutre
dell’analita:
vengono ionizzate (ioni molecolari e frammenti)
gli ioni sono accelerati per mezzo di un campo elettrico e
separati secondo il loro rapporto massa su carica, m/z
Schema di uno spettrometro di massa “a tempo di
volo”
Ideato da Aston (1919) e Dempster (1928), consentiva di
misurare le masse atomiche in relazione al tempo impiegato
dagli ioni per raggiungere la superficie del rivelatore (R).
Sapendo che l’energia degli ioni è data dal prodotto della
loro carica z per la differenza di potenziale V, ne segue
che l’energia cinetica dello ione di massa m è: zV=½mV2.
Misurando il “tempo di volo” t e conoscendo la distanza
percorsa L,
=>
m/z= 2V(t2/L2)
Un esempio: gli isotopi naturali del Pb
Spettro di massa degli isotopi naturali di Pb
determinato come impurezza in un campione di ottone.
Si noti la variabilità dei valori di abbondanza isotopica
dell’elemento.
Abbondanza isotopica naturale di alcuni elementi
Spettrometro di massa a settore magnetico
Lo tecnica utilizza un campo magnetico B per permettere ai soli
ioni aventi un rapporto m/z selezionato di arrivare al rivelatore
compiendo una curvatura R. In questo caso la separazione
avviene secondo la relazione:
m/z= B2R2/(2V)
Spettrometro di massa a filtro quadrupolare
E’ attualmente il separatore
di masse più comune, usato
in accoppiamento con il gas
cromatografo, può
registrare 2-8 spettri/s, in
un intervallo fino a 4000
unità m/z
Dal modello Clarus 600 PerkinElmer
Lo spettro di massa
Lo spettrometro di massa restituisce i risultati sotto
forma di una serie di picchi di intensità variabile; la
posizione di ogni picco corrisponde ad un determinato
valore di m/z.
Spettro di massa del tiabendazolo
Spettro di massa del metil-tiofanato
