Mitä on massaspektrometria?
Massaspektrometrian pääasiallinen käyttötarkoitus on yhdisteen
molekyylipainon määrittäminen. Massaspektrometria perustuu kemialliseen
manipulaatioon, jossa neutraaleja molekyylejä ionisoidaan pommittamalla
niitä esimerkiksi elektroneilla tai kaasumaisilla ioneilla, ja muodostuneet
ionit punnitaan. Massaspektrometria ei siis ole varsinainen spektrometrinen
menetelmä, koska se ei perustu sähkömagneettiseen säteilyyn niin
kuin muut spektroskooppiset menetelmät.
Milloin massaspektrometriaa käytetään?
Massaspektrometrian yleisin käyttötarkoitus on molekyylipainon
selvittäminen. Massaspektrometrian avulla voidaan reaktionseurannassa
todeta, että onko haluttua tuotetta saatu eli löytyykö toivottua
massapiikkiä. Massaspektrometriaa käytetään rutiini menetelmänä
yhdisteen rakenteen karakterisoinnissa yhdessä muiden spektrometristen
menetelmien kanssa. Massaspektrometri on usein liitettynä kromatografiin
(yleensä kaasukromatografi tai nestekromatografi), jolloin seoksen
eri komponentit saadaan eroteltua ja analysoitua erikseen.
Minkälainen on massaspektrometrimittauksissa tarvittava
näyte?
Massaspektrometrimittauksia voidaan tehdä kaikissa olomuodoissa
ja kaiken kokoisille poolisille ja poolittomille yhdisteille. Massamittauksissa
tarvittavat näytemäärät ovat pieniä (< 1 µm). Tarvittavaan
näytemäärään vaikuttaa käytettävä laitteisto ja sen herkkyys. Massaspektrometriaa
käytetään yleisesti orgaanisessa kemiassa, mutta laajalti myös kemian
muilla osa-aluilla ja biotieteissä.
Minkälainen on massaspektrometrilaitteisto?
Massaspektrometrilaitteisto koostuu näytteensyöttösysteemistä,
ionisaatiokammiosta, analysaattorista ja detektorista. Analysaattorissa
muodostuneet ionit erotellaan ja detektori kertoo niiden massa/varaus-suhteen
(m/z). Yleensä massaspektrometrilaitteistoa ohjataan tietokoneella,
jonka avulla myös tulosten tallennus ja käsittely tapahtuvat.
Mitä massaspektristä saadaan selville?
Massaspektristä saadaan selville yhdisteen molekyylipaino, joka
on massaspektrometrian ensisijainen käyttötarkoitus. Massaspektrin
avulla saadaan tietoa myös molekyylin rakenteesta yhdisteen pilkkoutumisen
(fragmentoitumisen) perusteella. Massaspektrissä esiintyvät piikit
kertovat varautuneiden hiukkasten painon ja piikkien korkeus niiden
suhteellisen yleisyyden. Molekyylin tai ionin fragmentoituminen
riippuu molekyylin hiilirungosta ja siinä olevista funktionaalisista
ryhmistä.
Esimerkki massaspektristä:
Kuva 1. Asetofenonin MS-spektri.
Kuvan lähde: http://www.aist.go.jp/RIODB/SDBS/cgi-bin/cre_search.cgi
|