Phương pháp phổ khối lượng (MS – Mass spectrometry)

Phương pháp phổ khối lượng (khối phổ) là một kĩ thuật đo tỉ số giữa khối lượng và điện tích của ion (m/z).

A. CƠ SỞ LÝ THUYẾT CỦA PHƯƠNG PHÁP PHỔ KHỐI LƯỢNG:

+ Các ion mang điện tích nên có thể điều khiển, gia tốc bằng điện trường hoặc từ trường.

+ Các ion chuyển động trong từ trường sẽ bị đổi hướng. Theo các định luật về chuyển động của Newton, ion nhẹ hơn sẽ được gia tốc mạnh hơn và lệch hướng nhiều hơn, ngược lại ion nặng hơn sẽ khó gia tốc hơn và lệch hướng ít hơn. Căn cứ vào độ lệch hướng này có thể đo đạc và tính toán được tỉ số m/z.

+ Cách hoạt động của máy đo phổ khối lượng:

(1) Cửa nhận mẫu chất cần đo.

(2) Nguồn nhiệt làm mẫu bay hơi.

(3) Chùm electron bắn phá để ion hóa mẫu. Các ion âm bị giữ lại ở buồng ion hóa, ion dương được đẩy lên phía trước.

(4) Buồng tăng tốc các ion dương.

(5) Nam châm.

(6) Buồng từ trường làm lệch quỹ đạo chuyển động của các ion.

(7) Màn nhận tín hiệu, đo độ lệch của ion bắn tới.

Các quá trình xảy ra trong buồng ion hóa (M là phân tử mẫu)

(1) M + e → M⁺ + 2e

(2) M + e → M^z+ + (z + 1)e

(3) M + e → M^–

Thực nghiệm cho thấy xác suất xảy ra các quá trình (2) và (3) rất thấp, chủ yếu diễn ra theo quá trình (1), khi đó z = 1 và tỉ số m/z cũng chính là khối lượng của ion, vì vậy, tuy phổ khối lượng không đo trực tiếp khối lượng của ion những vẫn được gọi là phổ khối lượng.

(Đang cập nhật…)