Hmotnostní spektrometrie

Podobné dokumenty
Hmotnostní spektrometrie. Historie MS. Schéma MS

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE - kvalitativní i kvantitativní detekce v GC a LC - pyrolýzní hmotnostní spektrometrie - analýza polutantů v životním

LABORATOŘ OBORU I ÚSTAV ORGANICKÉ TECHNOLOGIE (111) Použití GC-MS spektrometrie

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

10. Tandemová hmotnostní spektrometrie. Princip tandemové hmotnostní spektrometrie

INTERPRETACE HMOTNOSTNÍCH SPEKTER

Klinická a farmaceutická analýza. Petr Kozlík Katedra analytické chemie

Hmotnostní spektrometrie

Spojení hmotové spektrometrie se separačními metodami

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Mass Spectrometry (MS) Lenka Veverková 2012

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

Autoři: Pavel Zachař, David Sýkora Ukázky spekter k procvičování na semináři: Tento soubor je pouze prvním ilustrativním seznámením se základními prin

Úvod do spektrálních metod pro analýzu léčiv

Hmotnostní spektrometrie

zbytkové plyny (ve velmi vysokém vakuu: plyny vzniklé rozkladem těchto látek, nebo jejich syntézou Vakuová fyzika 1 1 / 43

DOUTNAVÝ VÝBOJ. Další technologie využívající doutnavý výboj

STEJNOSMĚRNÝ PROUD Nesamostatný výboj TENTO PROJEKT JE SPOLUFINANCOVÁN EVROPSKÝM SOCIÁLNÍM FONDEM A STÁTNÍM ROZPOČTEM ČESKÉ REPUBLIKY.

ANORGANICKÁ HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

13. Spektroskopie základní pojmy

Hmotnostní spektrometrie - Mass Spectrometry (MS)

Emise vyvolaná působením fotonů nebo částic

Analytická technika HPLC-MS/MS a možnosti jejího využití v hygieně

ELEKTŘINA A MAGNETIZMUS Řešené úlohy a postupy: Magnetická síla a moment sil

Hmotnostní analyzátory a detektory iont

HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIE

VEDENÍ ELEKTRICKÉHO PROUDU V LÁTKÁCH

Hmotnostní detekce v separačních metodách

Měrný náboj elektronu

Hmotnostní spektrometrie ve spojení se separačními metodami

Porovnání metod atomové spektrometrie

Pražské analytické centrum inovací Projekt CZ / /0002 spolufinancovaný ESF a Státním rozpočtem ČR

Plazmové metody. Základní vlastnosti a parametry plazmatu

Náboj a hmotnost elektronu

2. Atomové jádro a jeho stabilita

Laboratoř ze speciální analýzy potravin II. Úloha 3 - Plynová chromatografie (GC-MS)

Zdroje iont používané v hmotnostní spektrometrii. Miloslav Šanda

Theory Česky (Czech Republic)

Rentgenová spektrální analýza Elektromagnetické záření s vlnovou délkou 10-2 až 10 nm

HPLC/MS tělních tekutin nový rozměr v medicinální diagnostice

Iontové zdroje II. Iontový zdroj. Data. Vzorek. Hmotnostní analyzátor. Zdroj vakua. Iontové zdroje pracující za sníženého tlaku

GC-MS aplikace v toxikologii

Chromatografie. Petr Breinek

Stacionární magnetické pole. Kolem trvalého magnetu existuje magnetické pole.

Evropský sociální fond Praha & EU: Investujeme do vaší budoucnosti ELEKTROMIGRAČNÍ METODY

Fotoelektronová spektroskopie Instrumentace. Katedra materiálů TU Liberec

OBECNÁ CHEMIE. Kurz chemie pro fyziky MFF-UK přednášející: Jaroslav Burda, KChFO.

ÚSTAV CHEMIE A ANALÝZY POTRAVIN

Úvod do strukturní analýzy farmaceutických látek

nano.tul.cz Inovace a rozvoj studia nanomateriálů na TUL

Kapitoly z fyzikální chemie KFC/KFCH. I. Základní pojmy FCH a kinetická teorie plynů

Mol. fyz. a termodynamika

ABSORPČNÍ A EMISNÍ SPEKTRÁLNÍ METODY

FYZIKA MIKROSVĚTA. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Fyzika mikrosvěta - 3. ročník

Diagnostika bronchiálního. ho astmatu HPLC/MS analýzou. Kamila Syslová Ústav organické technologie

Moderní nástroje v analýze biomolekul

c) vysvětlení jednotlivých veličin ve vztahu pro okamžitou výchylku, jejich jednotky

Program 14. ročníku Školy hmotnostní spektrometrie

Jádro se skládá z kladně nabitých protonů a neutrálních neutronů -> nukleony

Separační metody Historie: Rozvoj separačních metod od minulého století Postavení separačních metod v rámci analytické chemie Význam chromatografie a

METODY ANALÝZY POVRCHŮ

Urychlovače částic principy standardních urychlovačů částic

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

OPTICKÁ EMISNÍ SPEKTROMETRIE

Hmotnostní spektrometrie. Hmotnostní spektrometrie 1

Chromatografie. Petr Breinek. Chromatografie_2011 1

Fyzikální vzdělávání. 1. ročník. Učební obor: Kuchař číšník Kadeřník. Implementace ICT do výuky č. CZ.1.07/1.1.02/ GG OP VK

MALDI, DESI, DAPPI, DART

Opakování

OPTICKÁ EMISNÍ SPEKTROMETRIE

Náboj a hmotnost elektronu

No. 1- určete MW, vysvětlení izotopů

Plazma. magnetosféra komety. zbytky po výbuchu supernovy. formování hvězdy. slunce

MC230P83 Hmotnostní detekce v separačních metodách, Hmotnostní detekce v separačních metodách III.

ATOMOVÁ SPEKTROMETRIE

OPVK CZ.1.07/2.2.00/

Využití plazmových metod ve strojírenství. Metody depozice povlaků a tenkých vrstev

Plazma v technologiích

Metody analýzy povrchu

STACIONÁRNÍ MAGNETICKÉ POLE. Mgr. Jan Ptáčník - GJVJ - Fyzika - Elektřina a magnetismus - 3. ročník

Ionizační manometry. Při ionizaci plynu o koncentraci n nejsou ionizovány všechny molekuly, ale jenom část z nich n i = γn ; γ < 1.

Základy hmotnostní spektrometrie

Studijní program: Analytická a forenzní chemie

Základy hmotnostní spektrometrie

III. Stacionární elektrické pole, vedení el. proudu v látkách

Metody povrchové analýzy založené na detekci iontů. Pavel Matějka

Základy molekulové fyziky a termodynamiky

2. FYZIKÁLNÍ ZÁKLADY ANALYTICKÉ METODY RBS

GENEROVÁNÍ TĚKAVÝCH SLOUČENIN V AAS

Metody analýzy povrchu

Základní experiment fyziky plazmatu

Gymnázium Jiřího Ortena, Kutná Hora

LASEROVÁ ABLACE S HMOTNOSTNÍ SPEKTROMETRIÍ V INDUKČNĚ VÁZANÉM PLAZMATU PRO 2D MAPOVÁNÍ MOČOVÝCH KAMENŮ

Fyzikální chemie Úvod do studia, základní pojmy

S p e c i f i c k ý n á b o j e l e k t r o n u. Z hlediska mechanických účinků je magnetická síla vlastně silou dostředivou.

Transkript:

Hmotnostní spektrometrie Princip: 1. Ze vzorku jsou tvořeny ionty na úrovni molekul, nebo jejich zlomků (fragmentů), nebo až volných atomů dodáváním energie, např. uvolnění atomů ze vzorku nebo přímo rozštěpení vzorku na atomy uvolnění/rozštěpení na molekulu rozštěpení molekul na skupiny atomů podle struktury molekuly (vzorce) částice jsou ionizovány dodáním energie současně se štěpením nebo dodatečně (z částice je uvolněn elektron a zbytek tak získá kladný náboj) částice mají obvykle jen jednotkové kladné náboje (odštěpí se z nich jen 1 elektron), Pokud částice získají, případně snad i více jednotkových nábojů (odštěpení více elektronů z částice), komplikují vyhodnocení spektra považujeme za interferenci.. Vzniklé ionty se průchodem přes magnetické nebo elektrické pole, často přes obě rozdělí (separují) podle poměru hmotnosti iontu a jeho náboje, tj. M/z (M - relativní molekulová hmotnost; z- náboj) 3. Detektorem měříme intenzitu proudu iontů (počet dopadlých iontů za 1 sekundu) Vznik iontů ionizace: - ionizace jiskrou (pouze u pevných a netěkavých látek pevný vzorek) - ionizace nárazem elektronů na částice vzorku v plynné fázi

Probíhá řada reakcí, např.: M + e - M + + e - ionizace atomu XY + e - XY + + e - ionizace molekuly XY + e - X + + Y + e - XY + e - Y + + X + e - štěpení molekuly na fragmenty a jejich ionizace a další - chemická ionizace Využívá iontově molekulových reakcí v plynné fázi, např. M + X + M + + X činidlem bývá methan ionizace plynu a ty při srážkách ionizují částice vzorku např. ionizace v plazmatu (ICP-MS) Uspořádání (rozdělení) iontů podle poměru M/z klasické uspořádání - pohybem v magnetickém poli: Nejprve průchodem elektrickým polem (napětí U) získají ionty kinetickou energii (E): E zu 1 M v Pokud mají všechny stejný - jednotkový náboj, získají při daném napětí všechny stejnou kinetickou energii. Rychlost iontů pak tedy závisí jen na jejich hmotnosti: v zu M Pak jsou vedeny do magnetického pole, která má určitou magnetickou indukci B. Na ionty pohybující se v magnetickém poli (pohyb kolmo k jeho magnetickým indukčním čarám) působí Lorenzova síla (F L ), a to kolmo ke

směru pohybu a zároveň i kolmo k indukčním čarám (třetí kolmý směr v trojrozměrném prostoru): Bzv F L Tato síla zakřivuje dráhu letících nabitých částic - vytváří dostředivou sílu, kruhové dráhy částic mají takový poloměr zakřivení, aby Lorenzova síla byla vyrovnána silou odstředivou Z rovnosti rovnic vyplývá B zv M v r Mv r F O Po dosazení z první rovnice dostaneme M z B r U Pro poloměr dráhy iontu pak platí: U B r M z Ionty s různým poměrem M/z se pohybují po různých poloměrech (drahách) a dopadají na různá místa. lze uvést na dráhu odpovídající geometrickému uspořádání analyzátoru měněním U nebo B.

a urychlovací komora s elektrickým polem detektor (na něj dopadají ionty jen při vhodném poloměru jejich dráhy. Měníme-li postupně U, nebo B, na detektor postupně dopadají ionty (1+) jen s určitými odpovídajícím způsobem se měnícími hmotnostmi měříme jejich intenzitu proudu pro každou hmotnost (resp. poměr M/z) Další principy separace a) přístroje s dvojí fokusací b) kvadrupólový analyzátor (často jako detektor u plynové chromatografie v GC-MS pro ICP-MS) Je tvořen 4 tyčemi, na něž je vloženo stejnosměrné a vysokofrekvenční napětí. Ionty se pohybují ve směru osy tyčí a v důsledku měnícího se elektrického pole začnou oscilovat. Do detektoru dorazí pouze ionty o určitém poměru hmotnosti a náboje. c) analyzátory založené na době letu (TOF, time-of-fly) Ionty jsou vytvořeny najednou v období krátkého časového pulsu (např. 10-8 s) a najednou urychleny stejnou energií. Ionty s různým poměrem hmotnosti a náboje tedy získají různou rychlost a dorazí do detektoru v různém čase.

MALDI-TOF: kombinace - vytvoření iontů laserovým pulsem a dělení na analyzátoru TOF (Matrix-Assisted-Laser- Desorption-Ionisation TOF) Využití hmotnostní spektrometrie o Měření fyzikálních a fyzikálně-chemických charakteristik, měření zastoupení izotopů, stanovení molekulových hmotností, elementárního složení a struktury organických sloučenin. o Kvalitativní a kvantitativní analýza složitých směsí o ICP-MS - spojení atomizace a tvorby iontů v indukovaně vázané plazmě (ICP) a detekce iontů MS (kvadrupól) slouží k elementární (prvkové) analýze - stanovení prvků obdobně jako u ICP-OES, měří se současně mnoho prvků najednou (rychlá analýza), vzorky musí být převedeny do roztoku, ale nižší meze detekce, než při ICP-OES (meze detekce srovnatelné nebo než AAS) o Spojení hmotnostní spektrometrie se separačními metodami: - GC-MS (spojení s plynovou chromatografií) - HPLC-MS (spojení s vysoko účinnou kapalinovou chromatografií) - CE-MS (s kapilární elektroforézou)

Literatura: 1. Analytická příručka (J. Zýka a kol.) (novější vydání). A. Horna: Hmotnostní spektrometrie s chemickou ionizací a její využití pro analýzu organických látek. V knize: Nové trendy v teorii a instrumentaci vybraných analytických metod. Academia, Praha 1993,