Espectrometría de Masa Flashcards
¿Para qué sirve la espectrometría de masa (EM)?
La espectrometría de masa aporta información sobre:
* Estructura de un analito
* Determinación cuali-cuantitativa de analitos en muestras complejas
* Determinación de relaciones isotópicas
Además sirva para:
* Identificación inequívoca de compuestos
Mencione los componentes de EM y realice un esquema
- Sistema de introducción de la muestra
- Sistema de vacío
- Fuente de ionización
- Analizador de masa
- Detector/Transductor de iones
- Procesador de la señal
ESQUEMA
https://www.um.es/LEQ/Atmosferas/Ch-VI-1/6-1-10.GIF
¿Qué tipo de moléculas se obtienen luego de la ionización de la muestra en EM?
- Moléculas enteras con carga positiva o negativa, ion molecular: de la pérdida o ganancia de un e-
- Fragmentos cargados (postiva o negativa): de la ruptura de enlaces
- Radicales libres (neutros o cargados)
- Iones doblemente cargados
¿De qué depende la fragmentación de los iones en la muestra?
- La energía del método de ionización
- La energía interna del ion generado
- La estructura del ion generado
¿Por qué es necesario trabajar con vacío en EM?
Porque se busca que se generen reacción unimoleculares, de manera que los iones generados lleguen al detector sin chocar con otros; de ser así el sistema no sería reproducible ya que no se pueden predecir las colisiones entre los iones.
Al aplicar vacío la densidad del gas disminuye, favoreciendo un camino libre promedio a los iones formados de manera que la distancia que el ion recorre sin interacción con otro es mayor y permite obtener condiciones reproducibles.
¿Cómo se clasifican los métodos de ionización?
- Ionización en fase gaseosa
- Ionización por desorción/ionización (fase condensada)
- Ionización por nebulización
Mencione los métodos de ionización en fase gaseosa y determine el agente ionizante y si son métodos de ionización fuerte o suave
Son 3
- Impacto electrónico: agente ionizante haz de e-. Fuerte.
- Ionización química: agente ionizante un gas reactivo. Suave
- Ionización por campo: agente ionizante campo E alto. Suave.
Describa la técnica de impacto electrónico
Si tuviera que resumirlo, qué destacaría
La muestra es ionizada por e- emitidos por un filamento de tungsteno, sometido a una diferencia potencial. La cámara está en alto vacío. Cuando los e- pasan cerca o impactan en el analito son capaces de arrancar 1 e- formando el catión radical con energía vibracional elevada, y tiende a fragmentarse.
Los iones generados son enfocados y acelerados a través de un potencial adecuado hacia el analizador.
Es útil para determinar la estructura de analitos volátiles o derivatizables de bajo PM (<1kDA)
Ionización por e- Alta fragmentación Acoplamiento GC No observo IM
Describa la técnica de ionización química
Si tuviera que resumirlo, qué destacaría
Un gas es ionizado a través de un haz de e-, este gas reactivo interacciona con otras moléculas del mismo gas generando otros iones que terminan ionizando al analito previamente volatilizado, ionizandolas por transferencia de un protón.
Los iones tienen menor energía vibracional que EI, entonces hay menor tendencia a fragmentarse pudiendo observar el ion molécular [IM+H]+ con importante abundancia relativa.
Es útil para determinar el PM de analitos volátiles o derivatizables de bajo PM (<1kDA)
Baja fragmentación Acopla GC Observo IM como [M+H]+ Ionización gas reactivo
Describa la técnica de ionización por campo
Si tuviera que resumirlo, qué destacaría
Se produce por aplicación de un voltaje elevado a un electrodo con forma de aguja, donde se genera un efecto tunel.
Una molécula M neutra en contacto con la superficie del electrodo experimenta una campo E interno (efecto túnel), generando que un e- de M pase a la superficie del electrodo, o bien, un e- de la superficie pase a M (si el potencial es negativo). Generando Mॱ+ o Mॱ-. Los iones generados son repelidos por el electrodo.
Al tener baja energía vibracional no tiende a fragmentarse, pudiendo observar el IM.
Es útil para determinar el PM de analitos volátiles o derivatizables de bajo PM (<1kDA)
Ionización por campo e- Baja/Nula fragmentación Acopla GC Observo IM
Mencione el fundamento del método de ionización por desorción/ionización
Se fundamenta en la transferencia de energía por parte de la fuente a la muestra, depositada en un soporte en estado líquido o sólido. La energía entregada produce la desorción del soporte, es decir, pasa al estado gaseoso y luego se ioniza.
¿Cuál es la limitante en la desorción por láser (LD)? Cómo se puede solventar la situación
La sustancia a analizar en la desorción por laser debe ser capaz de absorber a la longitud de onda de emisión de la fuente, sino no se da la transferencia de energía y por lo tanto no se ioniza.
Para ampliar el rango de estudio utilizando láser como método de ionización se aplico el uso de matrices, las cuales toman la energía proveniente del láser y la transfieren al analito. A esto se lo denomina desorción/ionización asistida por matriz (MALDI)
Mencione las características que debe poseer la matriz en MALDI
- Absorción a la λ del láser utilizado
- Quimicamente inerte
- Fotoestable
- No sublimar
- No debe producir aductos
- Generar escasas fragmentaciones
- Poseer propiedades químicas adecuadas para que el analito pueda desorberse y ionizarse.
- Cumplir con los requerimientos de solubilidad para la preparación de la muestra
Describa en no más de 10 renglones la técnica de ionización por MALDI
Se ioniza la muestra cuando una matriz, donde se encuentra la misma, absorbe la energía proveniente de un haz de láser. Esta se desorbe junto con la muestra y transfiere la E hacia el analito, ionizándolo transfiriendo un H+.
Tiene poca fragmentación y permite determinar el PM de analitos termolábiles de alto PM (≈500kDa). Permite observar el IM como [M+H]+, y no es acoplable a CG
Describa la ionización por nebulización
Una muestra disuelta en un solvente pasa por un capilar y se nebuliza en finas gotas, debido al solvente pueden cargarse + o -. Luego las gotas cargadas, se evapora el solvente, y hay un aumento en la densidad de carga de estas lo cual las vuelve inestables por repulsión de cargas.
Se produce la partición de la gota en varias, más estables. Se sigue la evaporación del solvente con consecuente reducción en el tamaño de la gota, hasta que el analito se separa de su superficie pudiendo entrar al analizador. Estos iones están multicargados.
TODOS se realizan a presión atmosférica, para sustancias no volátiles de medio y alto PM; baja fragmentación.
Acoplables a HPLC y EC.
