Kasutaja:Dilan069/Mass-spektroskoopia: erinevus redaktsioonide vahel

*1. Suurem tundlikus võrreldes teiste meetodiga, kuna mass-laenguline [[filter]], kui analüsaator, vähendab välise [[keskkond|keskkonna]] mõju.

*2. Väga hea meetod uute ühendite avastamiseks või oletuste kontrollimiseks.

*3. Annab informatsiooni elementide massi kohta.

*4. Võimaldab eristada isotoope ja määrata nende kogust ühendites.

*5. Annab ajaresolutsiooniga keemilist iformatsiooni (saab jälgida ka mingite ühendite tekkimist keemilises reaktsioonis ja uuride lähtainete ja produktide koostist).

*1. Ei saa eristada [[optiline isomeeria|optilisi]] ja [[geomeetriline isomeeria|geomeetrilisi isomeere]] ja [[asendusrühmad]]e positsiooni [[aromaatiline tuum|aromaatilises tuumas]] o-, m- ja p- asendites.

*2. Kasutamisvõimalused on piiratud kui meil on tegemist süsivesinikutega, mis annavad sarnaseid ioone fragmenteerimisel.

Järgmine näide illustreerib ühe klassikalise mass-spektromeetri tööd. Oletame et prooviks võetakse tavalise [[keedusoola]], ehk NaCl. Ioonide allikas proovi [[aurustamine|aur]]ustatakse ja ioniseeritakse, ning saadakse [[naatrium]]i (Na+) ja [[kloor]]i (Cl-) ioone. Naatriumi ioonid on [[monoisotoop]]sed (st. et tavaliselt on Na-l ei leidu teisi isotoope) ja omavad massi 23 [[amü]] (aatom mass-ühikuid). Kloriidioonid on tavaliselt esitatud kahe isotoopina, millest ühe mass on umbes 35 amü, ning teine on 37 amü (naturaalse koostise jures on seda umbes 25%). Mass-spektromeetri analüsaatori osa sisaldab [[Elektriväli|elektri]]- ja [[Magnetväli|magnetväl]]ju, mis mõjuvad oma jõududega nendes väljades rändavate ioonide peale (laetud osakeste peale). Sellise mõju käigus erinevate komponentide [[kiirus]] suureneb või väheneb elektriväljas, ning nende [[trajektoor]] muundub magnetväljas. Kõik need muutused sõltuvad ioonide mass-laengu suhest. Kergemad ioonid kalduvad oma esialgse liikumissuuna suhtes rohkem kui raskemad ioonid (see põhineb [[Newtoni teine seadus|Newtoni teise seaduse]] peale, F = ma). Sellisel viisil erinevaid NaCl komponente eraldatakse teineteisest, ning detektori peale, mis omakorga loendab iga komponeti kogust. Saadud informatsiooni kasutatakse esialgse elementi, ehk proovi koostise, ning erinevate isotoopide suhete määramiseks. Näiteks me võime öelda, et proovis oli kindlasti ninii kloriidi, kui ka naatriumit, ning uurida välja, et NaCl esines ka kloori kaks isotoopi ja uurida nende suhet.

Ioonide allikas on mass-spektromeetri osa, mis ioniseerib materjale[[materjal]]e MS analüüsi käigus. Neid ioone transporditakse järgnevalt elektri- ja magnetväljade abil analüsaatori.

[[Ioniseerimistehnikad]] määravad seda, mis tüüpi proovid saavad olla analüüsitud MS abil ja mängivad sellepärast suurt rolli MS-s. Elektroonset ja keemilist ionisatsiooni kasutatakse gaaside ja aurude ioniseerimiseks. Keemilise ionisatsiooni käigus proovi (analüüti) ioniseeritakse molekulide keemilise reaktsiooni ning kokkupõrgete käigus. On ka kaks tehnikat, mida tihti kasutatakse tahkete ja vedelainete ioniseerimiseks. Nendeks on [[elektrosprei ioniseerimine]] (John Fenni poolt leiutatud) ja [[Maatriks-aktiveeritud laaser desorbeerimine/ioniseerimine]] (MALDI, Matrix Assisted Laser Desorbtion/Ionization, mille eest said [[Nobeli auhind|Noobeli preemiatpreemia]]t M. Karas and F. Hillenkamp).

([[Lorentzi jõud|Loretz’i jõu]] seadus)

([[Newtoni teine (seadus|Newton’i teine seadus]] mitterelativistlikus kujus. Selle kasutamine on õigustatud ainult juhtudel kui ioonide kiirus on tunduvalt väiksem valgusekiirusest).

*'''F''' on [[jõud]], mis mõjutab iooni

*m on iooni[[ioon]]i [[mass]]

*'''a''' on iooni [[kiirendus]]

*Q on selle [[laeng]]

*'''E''' on elektrivälja tugevus

*'''v''' x '''B''' on iooni kiiruse[[kiirus]]e ja magnetinduktsiooni[[magnetinduktsioon]]i [[vektorkorrutis]]

On palju erinevaid tüüpi analüsaatoreid, mis kasutavad staatilisu[[staatika|staatilisi]] ja [[dünaamika|dünaamilisi]] elektri- ja magnetvälju, aga kõik nad töötavad ülaltoodud seaduste järgi. Iga analüsaatoril on oma eelised ja puudused. Paljud mass-spektromeetrid omavad kaks või rohkem analüsaatorit (Tandem mass spectrometry (MS/MS).

On mittu olulist analüsaatorite karakteristikut. Massi [[lahendusvõime]] (mass resolving power) on võime eristada kahte osakesi väga lähedaste m/Q–ga. [[Täpsus]] on m/Q mõõtmismääramatuse[[mõõtemääramatus]]e ja tegeliku m/Q suhe. Täpsust tavaliselt mõõdetakse [[ppm]] või [[milli mass ühikud|milli mass ühikutes]]. [[Diaposoon]] näitab sega, mis ulatuses on mass-spektromeeter detekteerima osakesi. Lineaarne dünaamiline diaposoon on ala, kus ioonide signaalid muutuvad lineaarselt analüüdi kontsentratsiooni[[kontsentratsioon]]i muutumisel. Kiirus kirjeldab aega, mis kulub sellele et mõõtmise käigus saada ühte spektrit.

Nagu ka eelnevalt oli kirjutatud, lõppelemendiks on mass-spektromeetris [[detektor]]. Detektor salvestab kas indutseeritud laengu või voolu[[elektrivool|vool]]u, mis ilmuvad, kui ioonid liikuvad mööda detektori pinda või põrkavad sellega. Skaneerimisinstrumendis signaalist, mis on saadud detektoris uuringu käigus, ning teadmisest, kus me praegu oma skaneeringutega oleme (st. mis m/Q detektor parajasti detekteerib) saadakse mass-spektrit, kui loendatud osakeste funktsiooni, mis sõltub m/Q –stQ–st.

Tüüpiliselt kasutatakse mingisugust elektronkordistit[[elektronkordisti]]t, kuigi teised detektorid nagu [[Faradey’ tsilindrid]] ja [[ioon-footon detektorid]] on ka kasutusel. Sellepärast et osakeste arv, mis lahkub analüsaatorist on tavaliselt suhteliselt väike, siis tihti on vajalik [[signaali võimendamine]]. [[Mikrokanalised plaadid]] on tihti kasutatavad kaasagsetetes instrumentides. Nii ka mass-spektromeetrides: detektorid koosnevad kahest plaadist, mis asetseb analüsaatori lõksupiirkonnas ja kust ioonid saavad lähedalt liikuda, kui nad võnguvad. Detektori läbimisel ioonid ei tekita otsest elektrivoolu, kuid tekitavad väikest vahelduvvoolu elektroodide vahel olevas vooluringis. Kasutatakse ka teisi detektoreid.