Analizadores de Masa

 

Analizadores de masa

Un analizador de masas se encarga de la separación de los iones en función de su relación masa/carga (m/z). La capacidad de un espectrómetro de masas para distinguir entre masas próximas se expresa en términos de resolución (R), y se define como: R=m/∆m, donde ∆m es la diferencia de masas entre dos picos adyacentes y m la masa nominal del primer pico(o la masa media de los dos). Los

espectrómetros de masas se suelen clasificar en función del principio de operación del analizador de masas. Existen diferentes tipos de analizadores de masas:

Analizadores de sector magnético 

Una vez que los diversos iones abandonan la cámara de ionización, llevan una cierta velocidad que los que les ha sido suministrada por el campo eléctrico al que han sido sometidos. Esta velocidad es bastante elevada, del orden de 105  ms-1. Una vez acelerados los iones, se dispone

un

campo

magnético

perpendicular al movimiento de estos, al aplicar este campo magnético, se obligara a los iones a describir una trayectoria circular. El analizador de sector magnético, está provisto de una rendija de salida con el fin de aislar los iones cuyas trayectorias tengan el radio de deflexión necesario que los dirigirá hacia el detector. Los espectrómetros de masas de sector magnético, se suelen hacer trabajar a su máximo potencial de aceleración para mejorar su sensibilidad y su poder de resolución, pero si se precisa medir relaciones masa/carga mayores de la que puede suministrar el aparato en estas condiciones, se puede recurrir a disminuir el valor del potencial de aceleración.

 

Los analizadores de sector magnético utilizan un imán permanente o un electroimán para hacer que el haz procedente de la fuente de iones se desplace con una trayectoria circular de 180, 90 o 60º. Estos analizadores también son llamados de enfoque simple. El analizador de sector magnético, presenta un grave inconveniente, y es que cuando se precisa realizar barridos muy rápidos o frecuentes, como es el caso cuando se combina el espectrómetro con un cromatógrafo la variación del campo magnético no sigue exactamente a las variaciones de corriente del electroimán debido a la histéresis magnética del núcleo de esté.

Espectrómetro de masa cuadrupolar

Este tipo de analizador no utiliza campos magnéticos para la dispersión, por lo que se encuentra libre de los problemas derivados de la histéresis magnética y, en consecuencia, es perfectamente utilizable para realizar barridos de gran rapidez. Este analizador está formado por cuatro barrar metálicas de sección circular o hiperbólica, exactamente recta y paralela y dispuesta con gran precisión sobre una circunferencia de tal forma que el haz de iones procedente de la fuente incida sobre el centro del dispositivo.

 

Sobre estas barras, por pares alternos, se aplica un potencial constante, y un potencial alterno de radio frecuencia superpuesto. Ninguno de estos dos campos eléctricos tienen efecto sobre el movimiento longitudinal de los iones, pero la combinación de los campos origina un movimiento lateral complejo. Como los analizadores cuadrupolares trabajan solo con campos eléctricos, los barridos pueden ser extraordinariamente rápidos, por otra parte, el analizador cuadrupolar no precisa rendijas para el enfoque del haz con lo que la sensibilidad del equipo aumenta bastante. Otra de las ventajas que presenta el analizador es que la escala de masas es lineal con respecto a los potenciales utilizados de forma que en los espectros obtenidos por este procedimiento pueden realizarse interpolaciones interpolaciones de masa con facilidad. La principal desventaja que presenta este analizador, consiste en su poder de resolución relativamente pequeño del orden de 500 a 1000, y su limitado rango de utilización ya que solo permite la separación de iones con relaciones m/c menores de 1000.