Mikä on massaspektrometri?

Massaspektrometri on laite, jolla voidaan määrittää näytteen kemiallinen koostumus suurella tarkkuudella. Useat tiedemiehet kehittivät mahdollistavat tekniikat 20-luvun alussa. Tutkijat laboratorioissa ja yliopistoissa ympäri maailmaa käyttävät massaspektrometriä tuhansia kertoja päivittäin.
Massaspektrometri toimii sillä periaatteella, että eri kemikaaleilla on eri massat. Näytteessä olevien kemikaalien massan määrittämiseksi näyte ensin höyrystetään ja sitten ionisoidaan. Tuloksena on ionisoitua kaasua, joka kiihtyy kammion läpi.

Koska ionisoidut kaasut reagoivat magneettikenttiin, kammion seinämässä olevaa magneettia käytetään taivuttamaan ioneja kohti ilmaisinta. Kevyet ionit taipuvat nopeasti kohti ilmaisinta, kun taas raskaammat ionit taipuvat hitaammin. Tuloksena olevaa ionejakaumaa, jota kutsutaan massaspektreiksi, voidaan käyttää alkuperäisen näytteen sisällön määrittämiseen.

Massaspektrometrissä on monia erilaisia ​​ionisaatiotyyppejä, mukaan lukien elektroni-ionisaatio, kemiallinen ionisaatio, sähkösumutusionisaatio, matriisiavusteinen laserdesorptio/ionisaatio, nopea atomipommitus (FAB), lämpösumutus, ilmakehän paineen kemiallinen ionisaatio (APCI), sekundäärinen ionimassa spektrometria (SIMS) ja lämpöionisaatio. Sähkösumutusionisaatio, joka kehitettiin vasta pari vuosikymmentä sitten, on erityisen hyödyllinen silloin, kun näyte on kiinteä aine eikä neste tai kaasu. Kun näytteen tiedetään sisältävän monimutkaisen seoksen eri molekyylipainoisia kemikaaleja, kuten biologisissa näytteissä, tarvitaan tarkempi massaspektrometri. Sitä vastoin vain muutamista yksinkertaisista molekyyleistä koostuville näytteille primitiivisempi massaspektrometri toimii hyvin.

Massaspektrometriä käytetään useiden muiden lähestymistapojen kanssa kemikaalien koostumuksen määrittämiseen. Sitä voidaan käyttää myös isotooppien havaitsemiseen. Vaikka massaspektrometritekniikka ei kerro suoraan, kuinka paljon kutakin kemikaalia näyte sisältää, vaan vain mitä kemikaaleja se sisältää, massaspektrien huolellinen tulkinta voi antaa tietoa kemiallisista suhteista.