طیف سنجی جرمی چیست؟

اساس کار طیف سنجی جرمی

طیف سنجی را می توان به عنوان یک تکنیک وزن سنجی که در آن اوزان مولکول ها اندازه گیری می شود در نظر گرفت. از آنجایی که مولکول ها را نمی توان مستقیما وزن نمود، ابتدا آن ها را یونیزه می کنند و سپس مولکول های یونیزه شده وارد یک میدان مغناطیسی و یا الکتریکی می شوند. از آنجایی که حرکت یون ها در داخل این میدان ها بستگی به جرم آن ها دارد، این مقادیر را می توان به طور غیر مستقیم اندازه گیری کرد.

در طیف سنجی جرمی یون های مختلف (+F+, M) از یکدیگر تفکیک می شوند و شدت ( فراوانی) آن ها تعیین می گردد. یک طیف جرمی، نمودار جرم یون ها در مقابل فراوانی آن هاست. معمولا طیف های جرمی بر حسب قوی ترین پیک (پیک پایه که فراوانی نسبی آن صد درصد در نظر گرفته می شود) مقایسه بندی می شوند.یک طیف ینج جرمی دارای قسمت های زیر می باشد:

سیستم ورودی

ترکیبات باید به قسمت منبع یون ساز یک طیف سنج جرمی که تحت خلا عمل می کند وارد شوند.سیستم های ورودی طیف سنج جرمی عبارنتد از:

• پروب ورودی مستقیم برای جامدات یا مایعات با نقطه ی جوش بالا
• مخزن برای گاز ها و مایعات نسبتا فرار
• کروماتوگراف گازی برای مخلوط های ترکیبات نسبتا فرار
• یک کروماتوگراف مایع برای مخلوط های ترکیبات غیر فرار و یا ترکیبات قطبی

منبع یون ساز

منبع یون ساز مهم ترین قسمت طیف سنج جرمی است. در این قسمت ترکیبات ورودی به یون تبدیل می شوند. تاکنون تکنیک های یونش زیادی توسعه یافته است. قدیمی ترین تکنیکی که هنوز هم گسترده ترین کاربرد را دارد تکنیک یونش برخورد الکترون می باشدکه با علامت اختصاری EI نشان داده می شود. در این روش پس از تبخیر یک ترکیب و تبدیل آن به فاز گازی، مولکول ها با الکترون ها بمباران شده و به یون تبدیل می شوند.

این مولکول های یونیزه شده (M+) پایداری کمی دارند و با شکسته شدن پیوند های شیمیایی به گونه های کوچک تری (F1، F2و…) خرد می شوند. این خرد شدن می تواند چنان گسترده باشد که یون های مولکولی تشکیل شده اولیه زمان زیادی دوام نیاورند. در صورتی که برای شناسایی ترکیب، وجود یون مولکول ضروری باشد از شیوه های یونش دیگری می توان برای ایجاد این یون استفاده نمود.

شیوه یونشی که اهمیت ویژه ای برای تعیین یون مولکولی دارد یونش شیمیایی (CI) است که در آن یون ها از طریق واکنش مولکول ها با گاز های یونیزه شده ( مانند متان، ایزوبوتان یا آمونیاک) تشکیل می شوند. زنجیره واکنش ها طی یونش شیمیایی با آمونیاک در شکل زیر نشان داده شده است. یونش شیمیایی با آمونیاک معمولا برای ترکیبات ارگانوفسفره به کار می رود.