Spektroskopia dla (nie) kompletnie zielonych #18 Spektroskopia Mas
Kiedyś opowiadaliśmy sobie, o spektroskopii fotoelektronów. Pamiętam, że w dniu pisania tego postu było tak gorąco, że ludzie zaczęli prowadzić nocny tryb życia, to znaczy Ci którzy np. mieli wakacje lub urlop. Spacerując tego dnia o 3 w nocy pomyślałem sobie, że fajnie byłoby żeby tymczasowo zamienić zamienić godziny pracy, tak żeby spać w dzień w klimatyzowanym domu, a działać w nocy kiedy da się jako tako (bo i tak temperatura była ponad 25 stopnii) funkcjonować. Nie mniej jeśli czytasz to o tej 3 w nocy to gratuluje, ale raczej idź spać bo na egzaminie powalą Ci się termy i Jabłoński.
Dziś będziemy rozmawiać o Masie. Pamiętajcie: najpierw masa potem rzeźnia [Podręcznik hodowcy trzody]. O ile spektroskopia fotoelektronów zajmuje się wybijanymi elektronami, tak spektroskopia masowa jako przedmiot badań przyjmuje pozostawione po takim wybiciu jony.
Aha i ważne, bo niektórzy mówią: "HURR DURR SBEGDROZGOBIA MAS TO NIE ZBEGDROSKOPIA BO NIE FSZENDZIE WYBIJAJO ZO POMOCO ŚFIATŁA!"
Tacy ludzie wyglądają mniej więcej tak:
Ale zdarza im się (na nieszczęście) uzyskiwać tytuły, albo co gorsza zostać na uczelni (bo w przemyśle ich nie chcieli) i potem uczyć studentów, wychowując pokolenia ludzi nieświadomych błędów jakie im wtłoczono w procesie zwanym edukacją. Tak więc w rzadkich przypadkach konfrontacji z takimi osobami warto zastosować zasadę: "głupszemu się ustępuje" i mówić o spektrometrii, a nie spektroskopii mas
Dobra lecimy dalej. Generalnie spektroskopia mas polega na pomiarze stosunku masy jonu do jego ładunku. W najczęstszych przypadkach, ładunek ten wynosi 1, ale może zdarzyć się, że będzie on wynosił np. 2 czy 3. Trzeba mieć to na uwadze. Jednak jest to tylko jedna zmienna na wykresie funkcji. Drugą jest intensywność. Spójrzmy sobie na jakieś przykładowe widmo masowe.
Widzimy tutaj piki o różnej wartości, im wyżej jest pik tym bardziej intensywny czyli tym wiecej jest danych jonów. Ogólnie to nie jest tak, że ta intensywność jest bezwzględna. Ustala się ją w stosunku do jonu którego jest najwięcej czyli, zazwyczaj jonu molekularnego (takiego który powstał po oderwaniu jednego elektronu). Widać tutaj też np, że niektóre piki są bardzo blisko siebie. To pozwoliło wyznaczyć z dobrą dokładnością zawartości procentowe izotopów w pierwiastkach.
No dobra, a jak to się dzieje? Otóż w skrócie, próbka jest jonizowana, najczęściej jest w formie gazu lub płynu, ale może być też ciało stałe, jony lecą z daną masą kinetyczną i padają w różne miejsca analizatora, to z kolei pozwala nanieść je na wykres przy odpowiednich wartościach. Oczywiście zazwyczaj nie powstaje jeden jon, ale cała masa, co z kolei daje możliwość odtworzenia struktury cząstki poprzez badanie kolejnych jonów.
Metoda ta jest dość czuła, daje dobry wynik do czwartego miejsca po przecinku, ale jednocześnie cechuje się kiepską rozdzielczością , czyli może być stosowana do stosunkowo małych cząstek.
Do jej zalet należą: czułość, szybkość, pozwala identyfikować i ustalać skład chemiczny oraz izotopowy, daje też informacje o strukturze. Z drugiej strony jest to metoda niszcząca czyli w niektórych przypadkach "tak średnio" no i rozdzielczość też jest taka se.
Ogólnie warto wiedzieć też, że jon molekularny jest bardzo bliski masą do badanego związku i powstaje jako jedyny w jonizacji miękkiej. W przypadku jonizacji twardej jest on defragmentowany na inne cząsteczki.
Pytania o masówkę się nie zdarzają z reguły, jeśli już to własnie o jon molekularny, ewentualnie o co chodzi z izotopami, lub jakieś podstawy w stylu podpisz osie.
Dobra, to tyle, jeśli czytasz to przed egzaminem lub po prostu się uczysz, to po raz 10 powtarzam: Termy i Jabłoński. To są podstawy bez tego nawet nie masz co iść. Resztę warto umieć ale jak masz ograniczony czas na naukę to wybierz właśnie to o czym tak marudzę. Dzięki za przeczytanie i powodzenia!
Źródła:
Podstawy spektroskopii molekularnej - Zbigniew Kęcki