قياس الطيف الكتلي هو أسلوب تحليلي قوي يستخدم لفصل وتحديد المواد بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحن. يستخدم على نطاق واسع في مختلف المجالات العلمية ، بما في ذلك الكيمياء والكيمياء الحيوية والصيدلة والعلوم البيئية. تتضمن عملية فصل المواد عن طريق قياس الطيف الكتلي عدة خطوات رئيسية.
فصل المواد بواسطة الانتقال الجزيئي
الخطوة الأولى هي تأين العينة. يتم تحقيق ذلك عادةً عن طريق قصف المادة بإلكترونات عالية الطاقة ، مما يتسبب في طرد إلكترون واحد أو أكثر من الجزيئات. ثم يتم تسريع الأيونات الناتجة موجبة الشحنة من خلال مجال كهربائي ، مما يساعد على تركيزها وتوجيهها إلى مطياف الكتلة.
بمجرد دخولها في مطياف الكتلة ، تمر الأيونات عبر سلسلة من المجالات المغناطيسية أو الكهربائية التي تمارس قوى على الأيونات ، وتحرفها بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة. الطريقة الأكثر شيوعًا هي مقياس طيف كتلة القطاع المغناطيسي ، حيث يتم استخدام مجال مغناطيسي لصرف الأيونات. يعتمد مقدار الانحراف على نسبة الكتلة إلى الشحن ، حيث تنحرف الأيونات الأخف أكثر من الأيونات الثقيلة.
بعد أن يتم فصل الأيونات عن طريق نسبة الكتلة إلى الشحنة الخاصة بهم ، فإنها تصل إلى كاشف حيث يتم قياس وفرتها. ثم يتم استخدام هذه المعلومات لتوليد طيف الكتلة ، والذي يمثل الوفرة النسبية للأيونات بنسب مختلفة من الكتلة إلى الشحن.
يوفر الطيف الكتلي معلومات قيمة حول تكوين وبنية المواد الموجودة في العينة. من خلال مقارنة الطيف الكتلي لمادة غير معروفة بقاعدة بيانات للأطياف المعروفة ، يمكن للعلماء تحديد مكونات العينة.
بالإضافة إلى فصل المواد بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة ، يمكن أن يوفر مقياس الطيف الكتلي أيضًا معلومات حول كمية كل مكون موجود. يتم تحقيق ذلك عن طريق قياس شدة الأيونات في طيف الكتلة ، والتي تتناسب مع وفرتها في العينة.
باختصار ، يفصل مطياف الكتلة المواد بناءً على نسبة الكتلة إلى الشحنة عن طريق تأين العينة ، وتعريض الأيونات لمجالات مغناطيسية أو كهربائية لفصلها ، واكتشاف وفرتها. تمكن هذه التقنية القوية العلماء من تحديد وقياس المواد في مجموعة واسعة من التطبيقات ، مما يساهم في التقدم في مختلف التخصصات العلمية.
