¿Qué es un espectrómetro de masas?

septiembre 5, 2022by Kalstein
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Un espectrómetro de masas es un instrumento de laboratorio que se utiliza para separar iones dentro de una muestra que poseen distinta relación masa/carga (m/z). La mezcla puede estar constituida por distintos isótopos de una misma sustancia o bien por distintos elementos químicos.

Las mediciones de este equipo se pueden emplear de manera general para calcular el peso molecular exacto de los componentes de la muestra también. Es decir, los espectrómetros de masas se pueden emplear para identificar compuestos desconocidos mediante la determinación del peso molecular, para cuantificar compuestos conocidos y para determinar la estructura y las propiedades químicas de las moléculas. Esto lo efectúa gracias a su estructura que comúnmente consta al menos de estos tres componentes: fuente de ionización, analizador de masas y un sistema de detección de iones.

Estructura de un espectrómetro de masas

El espectrómetro de masas como se mencionó anteriormente consta de tres componentes principales:

  • Fuente de iones: Para producir iones en fase gaseosa a partir de la sustancia estudiada.
  • Analizador de masas: Una vez ionizados, los iones se clasifican y separan según las relaciones masa-carga (m/z). Hoy en día existen varios analizadores de masa disponibles, cada uno de los cuales tiene compensaciones relacionadas con la velocidad de operación, la resolución de la separación y otros requisitos operacionales. El analizador de masas funciona a menudo en conjunto con el sistema de detección de iones.
  • Sistema de detección: Para detectar los iones y registrar la abundancia relativa de cada una de las especies iónicas resueltas. Un espectro de masas es simplemente la relación m/z de los iones presentes en una muestra trazada contra sus intensidades.  Cada pico de un espectro de masa muestra un componente de m/z único en la muestra, y las alturas de los picos connotan la abundancia relativa de los diversos componentes de la muestra.

Además, es necesario un sistema para la introducción de muestras, que permite introducir las muestras a estudiar a la fuente iónica manteniendo los altos requerimientos de vacío (~10-6 a 10-8 mm de mercurio) de la técnica; y se requiere una computadora para controlar el equipo, adquirir y manipular datos, y comparar espectros con bibliotecas de referencia.

¿Cómo funciona un espectrómetro de masas?

Un espectrómetro de masas es un equipo especializado, posee un funcionamiento complejo donde se llevan a cabo los siguientes procesos:

  • Producir iones a partir de la muestra en la fuente de ionización.
  • Separa estos iones según su relación masa-carga en el analizador de masa.
  • Finalmente, fragmenta los iones seleccionados y analiza los fragmentos en un segundo analizador.
  • Detecta los iones que emergen del último analizador y mide su abundancia con el detector que convierte los iones en señales eléctricas.
  • Por último, procesa las señales del detector que se transmiten al ordenador y controla el instrumento utilizando la retroalimentación.

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