اسپکترومتری جرمی چیست؟

اسپکترومتری جرمی چیست؟

اسپکترومتری جرمی چیست؟

اسپکترومتری جرمی یک روش تجزیه ای مفید برای اندازه گیری نسبت جرم به بار یک یا چند مولکول حاضر در نمونه است. این اندازه گیری ها می توانند برای محاسبه وزن مولکولی دقیق اجزا نمونه نیز بکار رود. نتایج به صورت «طیف جرمی» نمایش داده می‌شوند که نمودار شدت به عنوان تابعی از نسبت جرم-به-بار است. طیف‌سنجی جرمی در حوزه‌های متفاوتی استفاده شده و در نمونه‌های خالص و همچنین مخلوطهای پیچیده مورد استفاده واقع می‌شود. معمولاً اسپکترومتری جرمی می تواند برای شناسایی ترکیبات مجهول از طریق تعیین جرم مولکولی، کمی سازی نمونه مشخص و تعیین ساختار و خواص شیمیایی مولکول‌ها بکار رود.

سیر تکاملی اسپکترومتری جرمی با تعداد در حال رشد کاربردهای آن در تکنولوژی و علم نشان داده می شود. کاربردهای جدید و توسعه های جدید آن طیف پیچیده ای از دستگاه ها را حاصل کرده است اما اصول تمامی این دستگاه ها بررسی یون ها از طریق سه جزء اساسی است: منبع یون، روشی برای آنالیز پرتوهای یونی بر اساس نسبت جرم به بار و آشکارسازهایی که بتوانند جریان پرتوها را اندازه گیری و ثبت کنند. این اجزاء در تمامی فرم ها وجود دارد و با هم ترکیب می شوند تا اسپکترومترهایی با ویژگی های مشخص ایجاد کنند. از آنجایی که نیاز کاربران متفاوت است، فرم شیمیایی و مقدار نمونه در دسترس بری آنالیز (که ممکن است در مقادیر زیر میکروگرم باشد) نیز تفاوت دارد. تمام این تفاوت ها منجر به تنوع بسیار زیاد در طراحی اسپکترومترهای جرمی شده است.   

تاریخ ابداع اسپکترومتری جرمی

ابداع اسپکترومتری جرمی به سال 1898 برمی گردد. یک فیزیکدان آلمانی به نام ویلیام وین کشف کرد که پرتوهای ذرات باردار می توانند توسط یک میدان مغناطیسی از مسیر خود منحرف شوند. در آزمایش های متمرکزتری که بین سال های 1907 تا 1913 توسط یک فیزیکدان انگلیسی به نامه جی. جی. تامسون (این دانشمند قبلا الکترون و اینکه توسط یک میدان مغناطیسی منحرف می گردد را کشف کرده بود) انجام شد، پرتویی از یون های بطور مثبت باردار شده، از یک میدان ترکیب شده الکتریکی و مغناطیسی عبور داد و اولین اسپکترومتر جرمیMass Spectrometer را ابداع نمود.   

خرید اسپکترومتری جرمی

اجزای اسپکترومتری جرمی

  • منبع یون ساز
  • آنالیزر جرمی
  • سیستم تشخیص یونی
منبع یون ساز

مولکول ها به یون های گازی تبدیل می شوند. طوری که می توانند توسط میدان های مغناطیسی و الکتریکی حرکت کرده و تحت تاثیر قرار گیرند. یکی از روش های یون سازی، یون سازی نانو الکترواسپری می باشد که تا حدی شبیه رنگ آمیزی صنعتی خودروهاست. این روش بسته به شرایط آزمایشگاهی امکان تولید یون های باردار مثبت و منفی را فراهم می آورد. یون سازی نانو الکترو اسپری می تواند بطور مستقیم خروجی ستون کروماتوگرافی (در مقیاس کوچک) را به اسپکترومتر جرمی وصل کند. جریان ستون از سر سوزنی با سر 10-15 um عبور می کند.

آنالایزر جرمی

یون ها به محض ایجاد، طبق نسبت جرم به بار (m/z) ذخیره و جدا می شوند. در حال حاظر تعدادی آنالایزر جرمی موجود است که هر کدام از آنها مصالحه ای بین سرعت عملیات، حد تشخیص جداسازی و دیگر الزامات عملیاتی ایجاد کرده اند. آنالایزر جرمی معمولا به همراه سیستم شناسایی جرمی کار می کند.

سیستم شناسایی یون

سپس یون های جدا شده به سیستم داده ای جایی که نسبت های m/z  با هم و فراوانی های نسبی شان ذخیره می شوند، فرستاده می شوند. یک طیف جرمی بطور ساده نسبت های m/z  یونهای حاظر در یک نمونه است که نسبت به فراوانی نسبی شان نمودار شده اند. هر پیک در طیف جرمی، جزئی با m/z  منحصر به فرد در نمونه است و ارتفاع پیک ها نشان دهنده فراوانی نسبی و ترکیبات مختلف در نمونه می باشد.  

کاربرد اسپکترمتری جرمی

  • شناسایی ایزوتوپ های عناصر شیمیایی
  • تعیین توده های دقیق و فراوانی نسبی آنها
  • تاریخ گذاری نمونه های زمین شناسی
  • تجزیه و تحلیل مواد شیمیایی معدنی و آلی، به ویژه برای مقادیر کم ناخالصی
  • تعیین فرمول ساختاری مواد آلی پیچیده
  • قدرت پیوند های شیمیایی و انرژی لازم برای تولید یون های خاص

امیدواریم این مقاله در بالا بردن اطلاعات شما در مورد بررسی دستگاه اسپکترومتر جرمی به شما کمک کرده باشد. برای اطلاع و خرید دستگاه اسپکترومتر جرمی می توانید به سایت سام پارس اکسیر مراجعه نمایید. 

نظر




ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.