ESPECTROSCOPÍA

ESPECTROMETRÍA DE MASAS

PRINCIPIOS BÁSICOS



El fundamento físico de la espectrometría de masas es sencillo: cuando una partícula cargada se mueve en el interior de un campo magnético experimenta el efecto de una fuerza magnética. La intensidad de esa fuerza magnética depende de la carga eléctrica, de la velocidad con que se mueva la partícula, de la intensidad del campo magnético y de la orientación relativa que tengan este último y la velocidad de la particula. En el caso más sencillo la partícula se inyecta en el campo magnético perpendicular a las líneas de fuerza magnética, en este caso se puede demostrar que la trayectoria que siguen las cargas es curva (circular) con un radio

r = mv/zB

Si el haz contiene partículas con diferentes relaciones masa/carga (m/z) las trayectorias de cada una de ellas tendrán diferentes radios.

A continuación tiene un applet del Curso de Física por Ordenador del profesor A.Franco, en él puede comprobar que ajustando adecuadamente el campo eléctrico que acelera las cargas y el campo magnético que curva las trayectorias, es posible separar partículas que tengan diferentes relaciones m/q (por ejemplo los isótopos de un elemento químico). Puede consultar una tabla de isótopos aquí
o acceder a una tabla periódica interactiva que se lo mostrará gráficamente.

En el caso de las sustancias orgánicas la situación es algo más compleja pero los principios son los mismos.

ESQUEMA DE UN ESPECTRÓMETRO DE MASAS

En un espectrómetor de masas se distinguen tres zonas:

1.- La fuente de iones: Una vez inyectada y vaporizada la muestra en una cámara a muy baja presión, es ionizada mediante bombardeo con electrones induciéndose la pérdida de electrones en la molécula problema y la formación de un catión (ión molecular) que si no es estable dará lugar a fragmentos más pequeños

2.- El analizador de masas: Los iones son inyectados en una región en la que un campo magnético curva las trayectorias y las separa en función de las respectivas relaciones m/q

3.- El detector: Los iones interaccionan con un dispositivo capaz de distinguir entre ellos. Los resultados obtenidos son mostrados

En la siguiente dirección de podemos ver una animación del funcionamiento de un espectrómetro de masas. Es necesario tener instalado shockwave

http://www.colby.edu/chemistry/OChem/DEMOS/MassSpec.html

https://www2.chemistry.msu.edu/faculty/reusch/virttxtjml/Spectrpy/MassSpec/masspec1.htm#ms1