HardIonisationsmethoden

HardIonisationsmethoden bezeichnet man in der Massenspektrometrie jene Ionisationsverfahren, die dem zu untersuchenden Molekül signifikant hohe Energie zuführen. Dadurch entsteht überwiegend extensive Fragmentierung, sodass selten ein stabiler Molekülion beobachtet wird. Die Resultate liefern vor allem Hinweise zur Struktur des Moleküls aus dem Fragmentierungszwischenspiel und dienen zur Erkennung von Substrukturen; die Bestimmung der exakten Molekülmasse ist oft schwieriger als bei sanfteren Verfahren.

Die bekannteste harte Ionisierungsmethode ist die Elektronenstoß-Ionisierung (EI). Moleküle im Gaszustand werden mit hochenergetischen Elektronen getroffen (typisch 70 eV). Die freigesetzte Energie führt zum Zerfall der Moleküle in eine Vielzahl von Fragmentionen; EI-Spektren sind standardisiert und werden in großen Spektralbibliotheken geführt, insbesondere im GC-MS-Bereich. Das Molekülion erscheint häufig schwach oder fehlt ganz.

Eine weitere harte Methode ist die Secondary Ion Mass Spectrometry (SIMS). Dort wird die Probe mit einem Primär-Ionenstrahl beschossen, wodurch Moleküle aus der Oberflächenschicht ausgeschleudert und ionisiert werden. Das Spektrum ist stark fragmentiert; Molekülionen sind selten, aber die Methode liefert detaillierte Oberflächen- und Materialinformationen und wird vor allem in der Festkörper- und Oberflächenanalyse eingesetzt.

Im Vergleich zu Soft-Ionisationsmethoden liefern harte Methoden in der Regel fragmentbasierte Informationen statt eines klaren Molekülions. Sie eignen sich daher gut zur Strukturaufklärung, aber zur direkten Bestimmung der Molekülmasse sind oft ergänzende Techniken erforderlich. Gemeinsam mit sanfteren Methoden ergeben sie ein vollständiges Bild der Molekülstruktur.