8/17/2019 1 IA2 Uvod

1/7

Instrumentna analitika 2

Sadržaj

Masena spektrometrija

Kromatografija

Imunoanaliza

Enzimska analiza

Kemijski senzori

Literatura:

D. A. Skoog, F. J. Holler, T. A. Nieman, “Principles of Instrumental

Analsis”, Philadelphia, 1998.

Instrumentna analitika 2

MASENA SPEKTROMETRIJA (MS)

Uvod

Ionski izvori

Analizatori masa

Identifikacija spojeva masenom spektrometrijom

8/17/2019 1 IA2 Uvod

2/7

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Primjena

- elementarna analiza

- izotopna analiza

  - određivanje molekulske formule

  - određivanje strukture spojeva

- anorganski materijali

- organski materijali

- biološki materijali

- karakterizacija

- separacija

- kvalitativna analiza

- kvantitativna analiza

  - određivanje strukture i reaktivnosti iona u plinskoj fazi

  - određivanje energije ionizacije, disocijacije i asocijacije

  - određivanje energije afiniteta prema protonima i elektronima

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Osnovni principi   →→→→ nastajanje iona u plinskoj fazi

→→→→ separacija iona prema njihovom

omjeru m /  z (bezdimenzijska veličina)

→→→→ detekcija iona

Maseni spektrometar

Sustav za

uvođenje uzorka

Ionski

izvorAnalizator

masa Detektor

svi ioniodabrani

ioni

Podaci

8/17/2019 1 IA2 Uvod

3/7

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Atomska jedinica mase (u) ili dalton (Da) po definiciji

imaju masu koja odgovara 1/12 mase atoma ugljika 12C:

1 u = 1 Da = 1,665402 ⋅ 10−27 kg

- prosječna – izračunata koristeći relativne atomske mase iz

periodnog sustava

- nominalna – izračunata koristeći nominalne atomske mase

najzastupljenijeg izotopa u prirodi

- točna – izračunata koristeći točne atomske masenajzastupljenijeg izotopa

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Primjer: metan, CH4

Točna masa: m = 1 · 12,000 + 4 · 1,007825 = 16,031

Nominalna masa: m = 1 · 12 + 4 · 1 = 16

Prosječna masa: m = 1 · 12,01115 + 4 · 1,00797 = 16,0434

Točna masa: m = 10 · 12,000 + 22 · 1,0078 = 142,172

Nominalna masa: m = 10 · 12 + 22 · 1 = 142

Prosječna masa: m = 10 · 12,011 + 22 · 1,008 = 142,3

Primjer: dekan, C10H22

8/17/2019 1 IA2 Uvod

4/7

8/17/2019 1 IA2 Uvod

5/7

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Maseni spektar

17

68

34

32

100

98

14

15

79

81

94

96

%m/z 

   R  e   l  a   t   i  v  n  a  z  a  s   t  u  p   l   j  e  n  o  s   t   /   %

Omjer mase i naboja (m / z)

Br−−−−CH3

m/z = 15

(79)BrCH3 m/z = 94

(81)BrCH3 m/z = 96

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Osnovni signal – najintenzivniji (100%), može biti signalmolekulskog iona ili fragmentnog iona

Izotopni signal – posljedica prisutnosti težih izotopa jednog ili više

elemenata, omogućava izračunavanje broja

odgovarajućeg atoma u molekuli

Rezultat viška energije: signali fragmenata i pregradnje

Metastabilni ioni – fragmentiranje na putu između ionizatora i

detektora, razvučen signal slabog intenziteta

m* = m22

 / m1

m1 – masa iona prekursora (ion pretka); m2 – masa iona produkta (ion potomka)

Razlučivanje instrumenta:  R = m / ∆m

8/17/2019 1 IA2 Uvod

6/7

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Ionski

izvorAnalizator

masa Detektor

svi ioniodabrani

ioni

PodaciSustav za

uvođenje uzorka

Vakuum 10−5 - 10−8 tora

⇓

Uzorak 

1 Tor= 1 mmHg = 1,333 mbar =133,3 Pa

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Načini dovođenja uzorka u maseni spektrometar:- indirektno

- direktno

- putem separatora u vezanim sustavima (GC-MS, LC-MS)

Indirektno – za plinove i tekućine s vrelištem do 500 oC

Tekućine s vrelištem

iznad 150 oC

dodatno se griju kakobi im se povećao tlak

para.

8/17/2019 1 IA2 Uvod

7/7

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija

Direktna proba – za krutine i nehlapljive tekućine

Analiza: ugljikohidratisteroidi

polimeri male molekulske mase

Instrumentna analitika 2Masena spektrometrija