כיצד עובדת ספקטרומטר מסה?

ספקטרומטר מסה (MS) היא שיטה הגיונית לקביעת מרכיבי היסוד של מולקולה או דגימה. הוא משמש גם לחשיפת הסדרים הכימיים של מולקולות ותרכובות אחרות. טרשת נפוצה עובדת על ידי חומרים כימיים מייננים כדי ליצור שברים מולקולריים ולמדוד את יחסי המסה לטעינה שלהם.

ספקטרומטריית המונים עובדת

ספקטרומטריית מסה עובדת ברצף הבא:

1. יינון - כדי לתת יון חיובי, האטום מיונן. זה נעשה על ידי פיצוץ אלקטרונים אחד או יותר. כלור הוא יון שלילי. טרשת נפוצה עובדת תמיד עם יונים חיוביים.
2. תאוצה - היונים מואצים בעלי אנרגיית עבודה זהה. הגוף שומר קינטי או אנרגיה במהלך אצה אלא אם השינויים במהירות שלה.
3. סטיה - לאחר מכן יונים מונעות על ידי שדה מגנטי התואם את המסה שלהם. אם הם קלים, סביר להניח שהם יוסטו. כמות הסטייה מסתמכת על כמות המטענים החיוביים על היון. במילים אחרות, מספר הדופקים של האלקטרונים נחשב בשלב הראשון. יותר יונים טעונים פירושם יותר אלקטרונים שהוסטו.
4. איתור - זיהוי חשמלי נעשה כאשר קרן היונים עוברת דרך המכונה. מכונה זו היא ספקטרומטר המסה, המהווה מכשיר לבדיקת דגימות של תרכובות למטרות אנליטיות.

העקרונות הבסיסיים לאופן פעולתו של ספקטרומטר מסה הם:

1. כאשר משהו נע על קו ישר והוא נתון לכוח הצידה, התנועה תהפוך לעיקול במקום לקו ישר. הכוח מוסט מנתיבו המקורי.
2. כדי להסיט כדור תותח שחולף על פניך, מים חזקים מצינור צינור יכולים לזרוק עליו אך עם סטיה מועטה. כדור התותח כבד כל כך שהמים אינם יכולים להכריח אותו לעקם את דרכו ממהלכו המקורי.
3. כדור טניס שולחן יכול בקלות להיות מוטה עם אותם צינורות צינורות גם אם הוא נוסע במהירות כמו כדור התותח. כדור הטניס קל וניתן להסיט אותו בצורה עצומה.

החשיבות של ספקטרומטריית המונים

ספקטרומטריית מסה משמשת לזיהוי תרכובות לא מוכרות, מדידת תרכובות ידועות ופירוש ההרכב והתכונות הכימיות של חלקיקים. זיהוי תרכובות יכול להיעשות בכמויות קטנות מאוד או בריכוזים נמוכים מאוד בתערובות מורכבות. המכשיר מספק מידע חשוב לאנשי מקצוע כמו אסטרונומים, רופאים וביולוגים, עד כמה שם.

שימושים בספקטרומטריית מסה

• איתור וזיהוי השימוש בסטרואידים אצל ספורטאים
• מעקב אחר נשימת המטופלים במהלך ניתוח על ידי רופאים מרדימים
• קביעת מרכיבי הקבוצה המולקולרית המצויה בחלל
• קביעת ניאוף של דבש
• מדידת שלטי נפט בסלעים לאיתור מרבצי נפט
• מעקב אחר הליכי תסיסה לביוטכנולוגיה
• איתור דיוקסינים בדגים נגועים
• קביעת נזק לגן מסיבות אקולוגיות
• הקמת המרכיבים האלמנטיים של משאבי מוליכים למחצה

ספקטרומטר מסה הוא מכשיר חשוב מאוד, לא רק עבור רופאים וביולוגים אלא גם עבור כימאים. זה עובד ברצף החל מיינון, כאשר האטום מיונן באופן חיובי; תאוצה, כאשר היונים מואצים לייצר אותה רמה של אנרגיה; סטיה, כאשר האנרגיה נאלצת לעקומה; וגילוי, השלב הסופי של הרצף כאשר סוף סוף מתגלה נוכחות הדיוקסינים.