Масс-спектрометрия — один из точнейших методов идентификации веществ. Фактически это своеобразное «взвешивание» молекул: компоненты ионизируются, затем определяется отношение массы к заряду ионов.
Масс-спектрометрия появилась в 1912 году, когда английский физик сэр Джозеф Джон Томпсон создал первый в истории масс-спектрограф, с помощью которого получил молекулы угарного газа, кислорода, азота, фосгена и углекислого газа. Опыты Томпсон проводил с начала XX века.
Масс-спектром называется зависимость количества вещества от природы вещества — то есть, соотношение интенсивности ионного тока и отношения массы к заряду. Масс-спектр дискретен, потому что масса любой молекулы — это сумма масс всех её атомов. На масс-спектр при анализе могут влиять особенность ионизации, сама природа вещества и некоторые вторичные процессы: например, неупругое рассеивание и метастабильные ионы.
При ионизации маленькие молекулы, как правило, получают один отрицательный и один положительный заряд. Чем молекула крупнее — это относится к полимерам, нуклеиновым кислотам и белкам, — тем выше вероятность получить многозарядный ион. Иногда после погружения в масс-спектрометр молекула даже распадается характерным образом, что позволяет провести идентификацию.
Масс-спектрометры очень востребованы в органической химии, потому что с их помощью можно проанализировать как простые, так и сложные вещества. Собственно, требование к веществу одно: оно должно ионизироваться. Причём с 1912 года способов ионизации вещества появилось столько, что масс-спектрометрия стала по-настоящему универсальным методом.
Условно можно сказать, что масс-спектрограф работает в 3 этапа: ионизирует молекулы, сортирует полученные ионы и пропускает их через детектор заряженных частиц.
Масс-спектрометрия используется практически во всех сферах человеческой деятельности:
И это — далеко не всё. Невозможно назвать хоть одну область хозяйственной, прикладной или научной деятельности человека, где не использовалась бы масс-спектрометрия и масс-спектрографы различных видов.
Комментарии
Пока никто не оставлял здесь записей.