Mass Spectrometry MS

Summary

La espectrometría de masas es una técnica que permite medir la masa de átomos y moléculas a través de la ionización y la deflexión de iones en campos eléctricos y magnéticos. A medida que los iones se separan según su relación masa/carga, se genera un espectro de masas que muestra la abundancia relativa de cada ion. La espectrometría de alta resolución puede identificar diferencias sutiles entre moléculas con masas similares. Combinada con cromatografía de gases (GC-MS), es útil para analizar mezclas complejas, como la identificación de compuestos en cáscaras de frutas cítricas.

Takeaways

• 😀 La espectrometría de masas permite a los químicos pesar átomos y moléculas midiendo cómo los iones formados a partir de ellos son acelerados y desviados por campos eléctricos y magnéticos.
• 😀 Existen muchos tipos de espectrómetros de masas, pero todos operan bajo el mismo principio básico.
• 😀 El instrumento descrito es un espectrómetro de sector magnético, donde las muestras se bombardean con electrones para formar iones positivos.
• 😀 Los iones formados se aceleran mediante un campo eléctrico, luego se desvían por otro campo eléctrico y se curvan por un campo magnético antes de llegar al detector.
• 😀 El vacío en el instrumento permite que los iones se muevan sin colisiones con moléculas de aire, lo cual es crucial dado que los iones se mueven a velocidades muy altas.
• 😀 Los iones más grandes suelen ser los iones madre o moleculares, mientras que los iones más pequeños pueden ser fragmentos cargados de esos iones.
• 😀 La espectrometría de masas puede detectar muestras en concentraciones de hasta 10^-12 moles.
• 😀 Los líquidos se introducen en una pequeña cápsula de muestra, y los componentes volátiles se vaporizan dentro del instrumento debido a la baja presión.
• 😀 El campo magnético gradualmente se incrementa durante un análisis para permitir que iones de diferentes masas lleguen al detector.
• 😀 La espectrometría de masas de alta resolución permite distinguir entre fórmulas moleculares que tienen la misma masa relativa, pero diferentes composiciones.
• 😀 La técnica de cromatografía de gases acoplada a la espectrometría de masas (GC-MS) se utiliza para analizar muestras complejas como extractos de cáscaras de naranja, donde se puede identificar el limoneno y otros compuestos.

Q & A

¿Cómo funciona la espectrometría de masas?

La espectrometría de masas funciona midiendo cómo los iones formados a partir de átomos y moléculas son acelerados y desviados por campos eléctricos y magnéticos, permitiendo determinar su masa.

¿Cuál es el principio básico de funcionamiento de un espectrómetro de masas?

El principio básico es bombardear una muestra con electrones para formar iones positivos, que luego son acelerados y desviados por campos eléctricos y magnéticos antes de ser detectados.

¿Qué es un espectrómetro de masas de sector magnético?

Es un tipo de espectrómetro que utiliza un campo magnético para desviar los iones a través de un arco y un campo eléctrico para acelerar y dirigir los iones hacia un detector.

¿Cómo se introducen las muestras en el espectrómetro de masas?

Las muestras se introducen en el espectrómetro a través de un tubo de muestra y se ionizan dentro del instrumento mediante la colisión con un haz de electrones.

¿Por qué se mantiene un vacío alto dentro del espectrómetro de masas?

El vacío alto permite que los iones, que se mueven a altas velocidades, viajen sin chocar con moléculas de aire, asegurando una medición precisa.

¿Qué información proporciona el espectro de masas?

El espectro de masas muestra los picos que corresponden a los iones presentes en la muestra, indicando sus masas y abundancias relativas. Los fragmentos de mayor masa suelen ser iones parentales.

¿Cómo se interpretan los picos en un espectro de masas?

Cada pico en el espectro representa un ion específico, y la altura del pico indica la abundancia relativa de ese ion. La posición en el eje horizontal muestra su masa relativa en unidades de masa atómica.

¿Qué es una espectrometría de masas de alta resolución?

La espectrometría de masas de alta resolución permite distinguir entre diferentes fórmulas moleculares que tienen la misma masa relativa en unidades enteras, mostrando detalles hasta tres decimales.

¿Qué es el GC-MS (cromatografía de gases y espectrometría de masas)?

El GC-MS es una técnica combinada en la que un cromatógrafo de gases separa los componentes de una muestra, y luego cada componente se introduce en el espectrómetro de masas para su análisis.

¿Cómo se analizan muestras volátiles e no volátiles en el espectrómetro de masas?

Las muestras volátiles se pueden analizar directamente, mientras que las muestras menos volátiles se disuelven en un disolvente que luego se evapora. El espectrómetro mantiene una presión baja para permitir la vaporización de la muestra.