Масс-спектрометрия|Масс-спектроскопия|Масс-спектрометр|Основные приборы, принцип работы, применение

Описание: В видеоролике о масс-спектрометрии описываются принцип работы, приборы и принцип работы прибора. В нем также обсуждается интерпретация масс-спектра на примере. Перечисляются преимущества, недостатки и области применения масс-спектрометрии.
Вы сможете подробно объяснить принцип работы масс-спектрометрии, подробно объяснить приборы и принцип работы масс-спектрометрии, обсудить масс-спектр на примере и перечислить области применения масс-спектрометрии.
Принцип масс-спектрометрии
Масс-спектрометрия — это метод, используемый для идентификации соединений, присутствующих в образце, путем испарения образца в смесь газообразных ионов (с фрагментацией или без), сортировки/разделения отклоняющихся газообразных ионов в присутствии магнитного поля на основе отношения их массы к заряду (m/z) и регистрации относительного содержания каждого иона.
Приборы и принцип работы масс-спектрометра
Система впуска — образец вводится и испаряется при нагревании. Источник ионизации: молекулы или атомы образца ионизируются путём выбивания одного или нескольких электронов (образуется смесь газообразных ионов, т.е. молекулярных и фрагментированных ионов). Электронная бомбардировка: электроны, генерируемые в раскаленной нити накала, бомбардируют молекулы образца, создавая пучок ионов. Термическая ионизация – атомы ионизируются при контакте с нагретой металлической поверхностью (нитями, такими как Pt, W, Re, Ta и т. д.). Дуга постоянного тока – плазменный разряд (ионизированный газ с положительными ионами и электронами образуется, когда два электрода расположены перпендикулярно оси электрического поля с высокой разностью потенциалов (несколько сотен вольт). Ускоритель – ионы ускоряются и фокусируются в виде единого пучка, проходя через ускоряющие щели с более высоким потенциалом (~10000 вольт) до более низкого потенциала (0 В).
Масс-анализатор/сепаратор – ионы сортируются и разделяются на основе отношения массы к заряду (m/z).
Квадруполь – разделение, основанное на комбинации радиоволн и постоянного электрического поля.
Магнитный сектор – использует магнитное поле для отклонения ионов в зависимости от массы. Более легкие ионы (с низким отношением m/z) отклоняются сильнее, чем более тяжелые ионы (с высоким отношением m/z). Высокозарядные ионы отклоняются. больше, чем низкозарядные ионы
Детектор ионов - электронный умножитель, сцинтилляционный счетчик, детектор типа цилиндра Фарадея. Регистрирует количество ионов, поступающих в детектор, и создает пропорциональный ему электрический ток.
Регистратор. Регистрирует относительное содержание каждого иона с определенным отношением массы к заряду (m/z) для получения масс-спектра.
Преимущества масс-спектрометрии:
Быстрый анализ.
Высокая воспроизводимость.
Можно определять до 16-76 компонентов в одном потоке.
Недостатки масс-спектрометрии:
Сложно различить соединения с одинаковым отношением m/z.
Сложно различить изомеры соединения с одинаковым отношением m/z.
Применение масс-спектрометрии:
Определение молекулярной массы соединений.
Определение молекулярной структуры по данным масс-спектроскопии и характеру фрагментации.
Определение молекулярной формулы.
Различает различные изотопы заданного элемента.
Анализ белки, пептиды, липиды и олигонуклеотиды.