اسپکترومتری جرمی چیست؟

اسپکترومتری جرمی چیست؟

اسپکترومتری جرمی چیست؟

اسپکترومتری جرمی یک روش تجزیه‌ای مفید برای اندازه‌گیری نسبت جرم به بار یک یا چند مولکول حاضر در نمونه است. این اندازه‌گیری‌ها می‌تواند 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 می‌تواند 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 می‌شود. کاربردهای جدید و توسعه‌های جدید آن طیف پیچیده‌ای از دستگاه‌ها را حاصل کرده است اما اصول تمامی این دستگاه‌ها 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 اندازه‌گیری و ثبت کنند. این اجزاء در تمامی فرم‌ها وجود دارد و با هم ترکیب می‌شوند تا اسپکترومترهایی با ویژگی‌های 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 تفاوت‌ها منجر به تنوع بسیار زیاد در طراحی اسپکترومترهای جرمی شده است.   

تاریخ ابداع اسپکترومتری جرمی

ابداع اسپکترومتری جرمی به سال 1898 برمی‌گردد. یک فیزیکدان آلمانی به نام ویلیام وین کشف کرد که پرتوهای ذرات باردار می‌توانند توسط یک میدان مغناطیسی از مسیر خود منحرف شوند. در آزمایش‌های 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 می‌گردد را کشف کرده بود) انجام شد، پرتویی از یون‌های 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

مولکول‌ها به یون‌های گازی تبدیل می‌شوند. طوری که می‌توانند توسط میدان‌های مغناطیسی و الکتریکی حرکت کرده و تحت تاثیر قرار گیرند. یکی از روش‌های یون سازی، یون سازی نانو الکترواسپری است که تا حدی شبیه رنگ آمیزی صنعتی خودروهاست. این روش بسته به شرایط آزمایشگاهی امکان تولید یون‌های باردار مثبت و منفی را فراهم می‌آورد. یون سازی نانو الکترو اسپری می‌تواند 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 می‌کند.

آنالایزر جرمی

یون‌ها به محض ایجاد، طبق نسبت جرم به بار (m/z) ذخیره و جدا می‌شوند. در حال حاظر تعدادی آنالایزر جرمی موجود است که هر کدام از آنها مصالحه‌ای بین سرعت عملیات، حد تشخیص جداسازی و دیگر الزامات عملیاتی ایجاد کرده‌اند. آنالایزر جرمی معمولا به همراه سیستم شناسایی جرمی کار می‌کند.

سیستم شناسایی یون

سپس یون‌های جدا شده به سیستم داده‌ای جایی که نسبت‌های m/z  با هم و فراوانی‌های نسبی شان ذخیره می شوند، فرستاده می‌شوند. یک طیف جرمی بطور ساده نسبت های m/z  یون‌های حاظر در یک نمونه است که نسبت به فراوانی نسبی شان نمودار شده‌اند. هر پیک در طیف جرمی، جزئی با m/z  منحصر به فرد در نمونه است و ارتفاع پیک‌ها نشان دهنده فراوانی نسبی و ترکیبات مختلف در نمونه است.  

کاربرد اسپکترمتری جرمی

  • شناسایی ایزوتوپ‌های عناصر شیمیایی
  • تعیین توده‌های دقیق و فراوانی نسبی آنها
  • تاریخ گذاری نمونه‌های 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 یون‌های 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 می‌توانید به سایت سام پارس اکسیر مراجعه نمایید. 

نظر




ارسال نظر

آدرس ایمیل شما منتشر نخواهد شد.