Spectrométrie de masse

Utilisation de la spectrométrie de masse
La spectrométrie de masse est une méthode d'analyse très polyvalente. Dans le domaine de la chimie analytique, la spectrométrie de masse est un outil important pour élucider la composition et la structure de mélanges ou de composés.

Un spectromètre de masse se compose d'une source d'ions, d'un analyseur et d'un détecteur. Il permet de mesurer le rapport masse/charge des particules chargées. Si la charge est connue, la masse des particules peut être déterminée.

Les spectromètres de masse sont disponibles en plusieurs versions, de sorte que des spectromètres de masse spécifiques à une application peuvent être construits en combinant différents composants. La spectrométrie de masse est une méthode d'analyse très puissante, mais aussi extrêmement variable et très significative.

Séquence de la spectrométrie de masse
La procédure de spectrométrie de masse est divisée en quatre phases : Ionisation, séparation, détection et identification.

Ionisation
En fonction de la source d'ions, des gaz, des liquides vaporisables ou même des solides peuvent être analysés. Les substances contenues dans l'échantillon sont transformées en atomes chargés dans la source d'ions et ionisées de cette manière.

Séparation
Les ions sont généralement extraits de la source d'ions par un champ électrique, puis transférés vers l'analyseur. Si les ions sont maintenus dans une plage définie par un champ électromagnétique, la répétition multiple de l'excitation et la sélection de la masse sont possibles. Dans ce cas, on parle d'un piège à ions. La fréquence à laquelle les ions se déplacent dans le piège à ions dépend du rapport masse/charge.

Capture
Maintenant, les ions peuvent être détectés de différentes manières. En modifiant le champ, on peut déstabiliser la trajectoire de circulation des ions ayant un rapport masse/charge défini. Les ions quittent ainsi le piège à ions et peuvent être détectés au niveau du détecteur. La variation du champ étant connue, le rapport masse/charge des ions peut être déterminé et leur abondance mesurée au niveau du détecteur.

Identification
Les molécules différentes qui ne sont pas semblables mais qui ont la même masse sont appelées isomères. Si ces isomères sont décomposés, ils se décomposent en molécules ou atomes plus petits qui diffèrent par leur masse et leur charge. De cette manière, il est possible d'identifier les substances.

Applications de la spectrométrie de masse

La spectrométrie de masse (SM) est un procédé d’analyse extrêmement sensible fréquemment utilisé en combinaison avec d’autres procédés (par ex. ICP-SM, CG-SM, IR-SM, CL-SM). Le très vaste éventail d’applications s’étend du contrôle de processus techniques de production dans l’industrie à l’analyse de traces de métaux lourds et la détermination de molécules organiques complexes, notamment en cas d’analyse environnementale, en passant par la recherche dans diverses disciplines scientifiques.