20 marca 2021

Kategoria:
Elektronika

Na czym polega spektrometria mas?

Spektrometria mas to jedna z analitycznych technik badawczych zaliczanych do metod spektroskopowych. Za podstawę tej techniki uznaje się obliczanie stosunku masy do ładunku elektrycznego konkretnego jonu. Przygotowane próbki badanej substancji zostają poddane analizie w specjalnie przystosowanych do tego urządzeniach, zwanych spektrometrami mas. Istnieje wiele odmian tej techniki, które wykorzystywane są w różnych dziedzinach nauk.

Kiedy powstała spektrometria mas?

Historia spektrometrii mas sięga końca XIX wieku. Wtedy to angielski fizyk Joseph John Thomson rozpoczął badania dotyczące przewodzenia prądu przez gazy. Doprowadziły one do odkrycia przez Thomsona elektronu, za co fizyk otrzymał Nagrodę Nobla w 1906 roku.

Thomson uznawany jest również za twórcę pierwowzoru dzisiejszych spektrometrów masowych. Początkowo urządzenie skonstruowane przez Anglika w 1911 roku służyło wyłącznie do poddawania jonów działaniu pola elektromagnetycznego, co powodowało, że badane jony odchylały tor swojego lotu. W zależności od stosunku masy do ładunku danego jonu charakteryzował się on innym stopniem odchylenia. Obecnie tylko część spektrometrów mas wykorzystuje ideę instrumentu Thomsona – przez lata technologia rozwinęła się w wielu kierunkach, skutkiem czego było stworzenie kilku różnych analizatorów mas, przeznaczonych do zgoła odmiennych zastosowań. Wszystkie jednak mają jedną cechę wspólną – pozwalają mierzyć stosunek masy do ładunku jonów.

Zalety wykorzystywania spektrometrii mas w badaniach analitycznych

Korzystanie ze spektrometrii mas w czasie wykonywania analitycznych badań laboratoryjnych niesie za sobą wiele zalet. Technika ta jest niezwykle skuteczna, ponieważ pozwala na uzyskanie nie tylko bardzo precyzyjnych, ale także powtarzalnych wyników badań w krótkim czasie.

Jak tłumaczy nasz rozmówca, doradca klientów w firmie Spektrometria, która zajmuje się sprzedażą oraz serwisowaniem narzędzi do przeprowadzania kompleksowych badań laboratoryjnych: Do największych zalet spektrometrii mas należy z całą pewnością dokładność w wyznaczaniu masy cząsteczkowej, a także składu chemicznego substancji znajdującej się w badanej próbce. Co istotniejsze technologia ta umożliwia dokonanie takich pomiarów nawet w skomplikowanych matrycach, gdzie badana substancja jest tylko jedną z setek, a nawet tysięcy innych substancji. Rozwój metod jonizacji sprawił, że obliczanie masy przy użyciu spektrometrów masowych stało się możliwe nie tylko dla substancji w stanie gazowym, ale także w ciekłym i stałym, co znacznie rozszerza możliwości zastosowania tej techniki.

W jakich dziedzinach znajduje zastosowanie spektrometria mas?

Spektrometria mas to nowoczesna technika analityczna wykorzystywana w wielu dziedzinach naukowych. Po ponad 100 latach, które minęły od badań prowadzonych przez Thomsona, spektrometry mas stają się niezastąpionym narzędziem laboratoryjnym dla fizyków, chemików, biologów, a także naukowców prowadzących badania w przestrzeni kosmicznej.

Nowoczesne technologie i innowacyjne rozwiązania wprowadzane przez producentów spektrometrów mas sprawiają, że urządzenia te z powodzeniem mogą być wykorzystywane w celu:

  • Przeprowadzania badań jakościowych i ilościowych dotyczących analizy żywności.
  • Wykonywania precyzyjnych analiz środowiskowych w celu wykrycia śladowych ilości niebezpiecznych związków w badanych próbkach.
  • Wykonywania badań kryminalistycznych i laboratoryjnych testów narkotykowych.
  • Wykonywania badań i testów diagnostycznych.
  • Przeprowadzania testów środków farmaceutycznych przed wprowadzeniem ich na rynek.