Qu’est-ce qu’un spectromètre de masse ?

septembre 5, 2022by Kalstein
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Un spectromètre de masse est un instrument de laboratoire utilisé pour séparer des ions dans un échantillon ayant un rapport masse/charge différent (m/z). Le mélange peut être constitué de différents isotopes d’une même substance ou de différents éléments chimiques.

Les mesures de cet équipement peuvent être utilisées de manière générale pour calculer le poids moléculaire exact des composants de l’échantillon aussi. En d’autres termes, les spectromètres de masse peuvent être utilisés pour identifier des composés inconnus en déterminant le poids moléculaire, pour quantifier des composés connus et pour déterminer la structure et les propriétés chimiques des molécules. Cela se fait grâce à sa structure qui comprend généralement au moins ces trois composants : source d’ionisation, analyseur de masse et système de détection d’ions.

Structure d’un spectromètre de masse

Le spectromètre de masse comme mentionné ci-dessus se compose de trois composants principaux :

  • Source ionique : Pour produire des ions en phase gazeuse à partir de la substance d’essai.
  • Analyseur de masse : Une fois ionisés, les ions sont classés et séparés selon les rapports masse-charge (m/z). Plusieurs analyseurs de masse sont actuellement disponibles, chacun ayant des compensations liées à la vitesse de fonctionnement, la résolution de la séparation et d’autres exigences opérationnelles. L’analyseur de masse fonctionne souvent en conjonction avec le système de détection ionique.
  • Système de détection : Pour détecter les ions et enregistrer l’abondance relative de chacune des espèces ioniques résolues. Un spectre de masse est simplement le rapport m/z des ions présents dans un échantillon tracé contre leurs intensités.  Chaque pic d’un spectre de masse indique un composant de m/z unique dans l’échantillon, et les hauteurs des pics indiquent l’abondance relative des différents composants de l’échantillon.

En outre, un système d’introduction d’échantillons est nécessaire, qui permet d’introduire les échantillons à étudier à la source ionique tout en maintenant les exigences élevées de vide (~10-6 à 10-8 mm de mercure) de la technique ; et un ordinateur est nécessaire pour contrôler l’équipement, acquérir et manipuler des données, et comparer des spectres avec des bibliothèques de référence.

Comment fonctionne un spectromètre de masse ?

Un spectromètre de masse est un équipement spécialisé, il a un fonctionnement complexe où les processus suivants sont effectués :

  • Produire des ions à partir de l’échantillon dans la source d’ionisation.
  • Sépare ces ions en fonction de leur rapport masse/charge dans l’analyseur de masse.
  • Enfin, fragmentez les ions sélectionnés et analysez les fragments dans un second analyseur.
  • Il détecte les ions qui émergent du dernier analyseur et mesure leur abondance avec le détecteur qui convertit les ions en signaux électriques.
  • Enfin, il traite les signaux du détecteur transmis à l’ordinateur et contrôle l’instrument en utilisant la rétroaction.

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