Spectre de masse

Un spectre de masse est une intensité contre la parcelle de terrain du m/z (le Masse-à-chargent le rapport ) représentant une analyse chimique. Par conséquent, le spectre de masse d'un échantillon est un modèle représentant la distribution des composants (atomes ou molécules par la masse (plus correctement : le Masse-à-chargent le rapport ) dans un échantillon. Il est habituellement acquis using un instrument appelé un spectromètre de masse . Non tous les spectres de masse sont identiques. Par exemple quelques spectromètres de masse divisent les molécules d'analyte en fragments ; d'autres observent les masses moléculaires intactes avec peu de fragmentation. Un spectre de masse peut représenter beaucoup de différents types d'information basés sur le type du spectromètre de masse et de l'expérience spécifique appliquée ; cependant, toutes les parcelles de terrain de l'intensité contre masse-à-chargent désigné sous le nom des spectres de masse. Les procédés communs de fragmentation pour les molécules organiques sont la remise en ordre de McLafferty de et fendage l'alpha.

Axe des abscisses : m/z (masse-à-charger le rapport)

L'axe des abscisses d'un spectre de masse représente un rapport entre la masse d'un ion donné et le nombre de frais élémentaires qu'il porte. Ceci est écrit comme standard m/z du IUPAC pour dénoter la quantité constituée en divisant la masse d'un ion par l'unité de masse atomique unifiée par et par son nombre de charge (valeur absolue positive). Ceci désigné sous le nom d'un Masse-à-chargent le rapport , bien que par certains côtés il n'adapte pas cette description. Par exemple, pour l'ion C₇H₇²⁺, on observe une crête à 45.

Voir la définition d'IUPAC (1997). Depuis un X de spectre de masse - l'axe représente un rapport entre la masse d'ion et le nombre de frais élémentaires qu'un ion donné le porte contient l'information de masse qui peut être extraite par un spectrometrist de masse bien informé. Une fois que ceci est fait beaucoup de spectrometrists de masse emploient le Dalton (DA) comme l'unité de la masse afin d'éviter le " maladroit ; units" de la masse atomique ;.

Notations alternatives d'axe des abscisses

Il y a plusieurs solutions de rechange à la notation standard de m/z qui apparaissent dans la littérature ; cependant, ceux-ci ne sont pas actuellement acceptés par des organismes de normalisation et la plupart des journaux. le m/e apparaît en littérature historique plus ancienne. Une étiquette plus compatible au Livre vert du IUPAC et aux conventions d'OIN 31 est le m/Q ou le m/q où le m est le symbole pour la masse et le Q ou le q le symbole pour la charge avec les unités u/e ou Da/e. Cette notation n'est pas rare dans la physique de la spectrométrie de masse mais est rarement employée comme abscisse d'un spectre de masse. On lui a également suggéré de présenter un nouveau thomson (Th) de d'unité comme unité du m/z , où 1 Th = 1 u/e. selon cette convention, axe des abscisses de spectres de masse pourrait être marqué le m/z (Th) et les ions négatifs auraient des valeurs négatives. Cette notation est rare et non admise par IUPAC ou n'importe quel autre organisme de normalisation.

Histoire de notation d'axe des abscisses

Dans 1897 masse-à-charger le rapport

m/e

de l'électron a été mesuré la première fois par J. En faisant ceci il a prouvé que l'électron, qui a été postulé avant qu'afin d'expliquer l'électricité, était en fait une particule avec une masse et une charge et que son masse-à-charger rapport était beaucoup plus petit que celui pour le H⁺ d'ions d'hydrogène. En 1913 il a mesuré masse-à-chargent le rapport des ions d'un instrument qu'il a appelé un spectrographe de parabole. Bien que ces données n'aient pas été représentées comme spectre de masse moderne, elles étaient semblables dans la signification. Il y avait par la suite un changement à la notation comme m/e menant au niveau courant du m/z .

Tôt dans la recherche de spectrométrie de masse la résolution des spectromètres de masse n'a pas tenu compte de la détermination de masse précise. Le Francis William Aston a gagné le prix Nobel en chimie en le " 1922 ; Pour sa découverte, à l'aide de son spectrographe de masse, des isotopes, dans un grand nombre d'éléments non radioactifs, et pour son énonciation de la règle de nombre entier . " ; Dans ce qu'il a déclaré que tous les atomes (isotopes y compris) suivent une règle de nombre entier. Ceci a impliqué que les masses des atomes n'étaient pas sur une échelle mais pourrait être exprimé comme nombres entiers. (Multiplier en fait les ions chargés étaient rares, tellement pour la plupart le rapport était entier aussi bien.) Aujourd'hui nous savons ceci pour être non vrais ; de quelque manière que pour la plupart la convention de nomenclature s'est tenue tandis que la règle de nombre entier a disparu. Il y a eu plusieurs suggestions (par exemple le thomson d'unité) pour changer la nomenclature officielle $m/z$ de spectrométrie de masse pour être plus intérieurement compatible et compatible avec le système scientifique plus large d'unité et d'autres normes (OIN 31 , Livre vert d'IUPAC, livre rouge d'IUPAC).

Axe des ordonnées : intensité de signal

Le '' y '' - l'axe d'un spectre de masse représente l'intensité de signal des ions. En employant comptant des détecteurs l'intensité est souvent mesurée dans les comptes par seconde (cps). En employant l'électronique analogue de détection l'intensité est typiquement mesurée en volts. Dans le FTICR et le Orbitraps le signal du domaine de fréquence (le y - axe) est lié à la puissance (~amplitude de carré) de l'onde sinusoïdale de de signal (souvent réduite à une puissance RMS) ; cependant, l'axe n'est pas habituellement marqué en tant que tels pour beaucoup de raisons. Sous la plupart des formes de spectrométrie de masse, l'intensité du courant d'ion mesurée par le spectromètre ne représente pas exactement l'abondance relative, mais se corrèle lâchement avec elle. Par conséquent elle est commune pour marquer le y - axe avec le " ; units" arbitraire ;.

Axe des ordonnées et abondance relative

L'intensité de signal peut dépendre de beaucoup de facteurs, particulièrement la nature des molécules étant analysées et comment ils s'ionisent. L'efficacité de l'ionisation varie de la molécule à la molécule et de la source d'ions à la source d'ions. Par exemple, dans des sources electrospray en mode positif d'ion une amine quaternaire ionisera exceptionnellement le puits tandis qu'un grand alcool hydrophobe ne sera pas très probablement vu n'importe comment concentré. Dans une source d'E-I ces molécules se comporteront très différemment. En plus il peut y avoir des facteurs qui affectent la transmission d'ion disproportionnel entre l'ionisation et la détection.

Du côté de détection il y a beaucoup de facteurs qui peuvent également affecter l'intensité de signal d'une manière non proportionnelle. La taille de l'ion affectera la vitesse de l'impact et avec certains détecteurs la vitesse est proportionnelle au rendement de signal. Dans d'autres systèmes de détection, tels que le FTICR , le nombre de frais sur l'ion sont plus important pour signaler l'intensité. Dans la résonance de cyclotron d'ion de transformée de Fourier et le type spectromètres de masse d'Orbitrap l'intensité de signal (axe des ordonnées) est liée à l'amplitude du signal de l'affaiblissement d'induction libre . C'est fondamentalement un rapport de puissance (amplitude carrée) mais a souvent calculé en tant que. Pour les signaux de décomposition le RMS n'est pas égal à l'amplitude moyenne. En plus la constante d'amortissement (taux d'affaiblissement du signal dans le FID) n'est pas la même pour tous les ions. Afin de faire à des conclusions au sujet de l'intensité relative beaucoup de connaissance et de soin est exigée.

Une manière commune d'obtenir l'information plus quantitative hors d'un spectre de masse est de créer une courbe standard pour comparer l'échantillon à. Ceci exige savoir ce qui doit être dosée en avant du temps, ayant un disponible standard et concevant l'expérience spécifiquement à cette fin. Une variation plus avancée sur ceci l'utilisation d'une norme interne qui se comporte très pareillement à l'analyte. C'est souvent une version de façon isotopique marquée de l'analyte. Il y a des formes de spectrométrie de masse, telles que la spectrométrie de masse d'accélérateur de qui sont conçues du fond vers le haut pour être quantitatives.

Voir également

Spectrométrie de masse pour plus d'information sur la façon dont un spectre de masse est acquis
Thomson (unité)

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