massaspektrommetreissä

Massaspektrometreissä käytettyjä tekniikoita ja periaatteita kutsutaan yhteisesti massaspektrometriaksi. Se on analyyttinen tekniikka, jota käytetään tunnistamaan ja kvantifioimaan molekyylejä näytteessä. Massaspektrometriassa aine ionisoidaan ensin, ja sitten ionit erotetaan massan ja varauksen suhteen perusteella. Lopuksi ionit havaitaan ja niiden määrä mitataan.

Ensimmäinen vaihe, ionisaatio, voidaan suorittaa useilla eri tavoilla. Yleisiä ionisaatiotekniikoita ovat elektronikolmisointi (EI), kemiallinen ionisaatio (CI) ja pehmeämmät tekniikat kutenESI (electrospray ionization) ja MALDI (matrix-assisted laser desorption/ionization). EI on vanhin ja yleisin tekniikka, jossa elektronit törmäävät molekyyleihin, irrottaen niistä elektroneja ja muodostaen positiivisia ioneja.

Kun molekyylit ovat ionisoituneet, ne kuljetetaan massanalysaattoriin. Massanalysaattorin tehtävänä on erottaa ionit niiden massan ja varauksen suhteen perusteella. Yleisiä massanalysaattorityyppejä ovat kvadrupolimassanalysaattorit, lentoaikamassanalysaattorit (TOF) ja magneettikenttään perustuvat massanalysaattorit. Kvadrupolimassanalysaattorit käyttävät sähkö- ja magneettikenttiä valitakseen tietyn massan ja varauksen suhdeluvun omaavia ioneja. TOF-analysaattorit mittaavat aikaa, joka kuluu ionien kulkea tunnetun matkan, jolloin niiden nopeus ja siten massan ja varauksen suhde voidaan määrittää.

Viimeisessä vaiheessa ionit havaitaan ja niiden signaali rekisteröidään. Yleisiä ilmaisimia ovat elektronimonistimet ja Faradayn kupit. Ilmaisin mittaa ionien määrää, ja tämä tieto muunnetaan massaspektrin muotoon, joka on graafinen esitys ionien runsaudesta suhteessa niiden massaan ja varaukseen. Massaspektrometria on erittäin herkkä ja monipuolinen tekniikka, jota käytetään laajasti monilla aloilla, kuten kemiassa, biologiassa, lääketieteessä ja ympäristötieteissä.