Massenspektrometrie

Einsatz, Ablauf und Anwendungsbereiche der Massenspektrometrie

Einsatz der Massenspektrometrie

Die Massenspektrometrie ist eine sehr vielfältige Analysemethode. Im Bereich der analytischen Chemie ist die Massenspektrometrie ein wichtiges Werkzeug für die Aufklärung der Zusammensetzung und der Struktur von Gemischen oder Verbindungen.

Ein Massenspektrometer besteht aus einer Ionenquelle, einem Analysator sowie einem Detektor. Es ermöglicht das Messen des Masse-zu-Ladung Verhältnisses von geladenen Teilchen. Bei bekannter Ladung lässt sich so die Masse der Teilchen bestimmen.

Massenspektrometer sind in diversen Varianten verfügbar, so dass durch Kombination verschiedener Bauteile anwendungsspezifische Massenspektrometer konstruiert werden können. Die Massenspektrometrie ist eine sehr leistungsfähige analytische Methode und zudem äußerst variabel mit hoher Bedeutung.

Ablauf der Massenspektrometrie

Der Ablauf der Massenspektrometrie wird in vier Phasen unterteilt: Ionisierung, Trennung, Erfassung und Identifikation.

Ionisierung

Abhängig von der Ionenquelle können Gase, verdampfbare Flüssigkeiten oder auch Feststoffe analysiert werden. Die Substanzen der Probe werden innerhalb der Ionenquelle in geladene Atome umgewandelt und auf diese Weise ionisiert.

Trennung

Die Ionen werden meistens durch ein elektrisches Feld aus der Ionenquelle extrahiert und anschließend an den Analysator übergeben. Werden die Ionen durch ein elektromagnetisches Feld in einem definierten Bereich gehalten, ist eine mehrfache Wiederholung von Anregung und Massenselektion möglich. Man spricht in diesem Fall von einer sogenannten Ionenfalle. Die Frequenz, mit der sich die Ionen in der Ionenfalle bewegen, ist vom Verhältnis Masse zu Ladung abhängig.

Erfassung

Nun können die Ionen auf verschiedene Weise detektiert werden. Durch eine Änderung des Feldes kann die Kreislaufbahn der Ionen mit einem definierten Masse-zu-Ladung-Verhältnis destabilisiert werden. Die Ionen verlassen somit die Ionenfalle und können am Detektor erfasst werden. Da die Feldänderung bekannt ist, kann das Masse-zu-Ladung-Verhältnis der Ionen ermittelt und ihre Häufigkeit am Detektor gemessen werden.

Identifikation

Unterschiedliche Moleküle, die sich nicht ähnlich sind, jedoch die gleiche Masse besitzen, werden Isomere genannt. Zerlegt man diese Isomere, so zerfallen sie molekülspezifisch in kleinere Moleküle oder Atome, welche sich in ihrer Masse und Ladung unterscheiden. Auf diese Weise ist eine Identifikation von Substanzen möglich.

Anwendungsbereiche der Massenspektrometrie

Die Massenspektrometrie (MS) ist ein extrem empfindliches Analysenverfahren, das häufig in Kombination mit anderen Verfahren eingesetzt wird (zum Beispiel ICP-MS, GC-MS, IR-MS, CE-MS oder EI-MS). Das sehr breite Anwendungsspektrum reicht von der Steuerung technischer Produktionsprozesse in der Industrie über die Forschung in diversen naturwissenschaftlichen Disziplinen bis hin zur Spurenanalyse von Schwermetallen oder der Bestimmung komplexer organischer Moleküle – zum Beispiel in der Umweltanalytik.

Das passende Betriebsgas, Plasma-Gas oder Trägergas für Ihre Anwendung

  • Informieren Sie sich über Betriebsgase für Ihr Massenspektrometer
  • Wählen Sie Ihre gewünschte Kombination aus Massenspektrometer und diversen Kopplungen
  • Mit nur einem Klick erhalten Sie weiterführende Informationen zu den aufgeführten Gasen, direkt aus dem Air Liquide Gasekatalog

Verfahren 

Gas

Nachweisgrenze (mol/mol oder Masse/Masse)

  %

< 1000 ppm

< 100 ppm

< 10 ppm

< 1 ppm

MS (Massenspektronomie)

Betriebsgas (schneller Atombeschuss, FAB)

Ar

ALPHAGAZ 1 Ar

Xe

Xenon

Betriebsgas (Tandemgeräte)

Ar

ALPHAGAZ 1 Ar

N2

ALPHAGAZ 1 N2

Betriebsgas (Atmosphärendruckionisation, API)

Ar

ALPHAGAZ 1 Ar

N2

ALPHAGAZ 1 N2

Betriebsgas (chemische Ionisation, CI)

NH3

Ammoniak 

CH4

Methan

Isobutan

Isobutan

GC-MS (massenselektiver Detektor mittels Massenspektronomie)

Trägergas

Ar

ALPHAGAZ 1 Ar

ALPHAGAZ 2 Ar

HE

ALPHAGAZ 1 He

ALPHAGAZ 2 HE

N2

ALPHAGAZ 1 N2

ALPHAGAZ 2 N2

H2

ALPHAGAZ 1 H2

ALPHAGAZ 2 H2

Betriebsgas (open split)

He

ALPHAGAZ 1 He

ALPHAGAZ 2 HE

Betriebsgas (chemische Ionisation, CI)

/td>
CH4

Methan

NH3

Ammoniak 

Xe

Xenon

LC-MS (Flüssigchromatographie Massenspektrometrie)

Betriebsgas 

Luft

ALPHAGAZ 1 Luft

N2

ALPHAGAZ 1 N2

He

ALPHAGAZ 1 He

ICP-MS (induktiv gekoppeltes Plasma Massenspektroskopie)

Betriebsgas (Plasma)

Ar N/A

ALPHAGAZ 1 He

Betriebsgas (für Analyse organischer Lösungsmittel)

O2

ALPHAGAZ 1 O2

n.z. = nicht zutreffend

Der Mixture Guide erleichtert Ihnen die Betriebs- und Prüfgas-Anfragen

Lassen Sie sich einfach und schnell mithilfe des Air Liquide Mixture Guides durch Ihre Anwendung führen.

Im Bereich 'Mein eigenes Gemisch definieren' können Sie sich Ihr individuelles Kalibriergas ganz nach Ihrem Bedarf zusammenzustellen.

Trägergase und Betriebsgase für andere Analysetechniken

Sie wenden noch weitere Messmethoden neben der Massenspektrometrie an und suchen hierfür die geeigneten Trägergase oder Betriebsgase? Unsere Empfehlungen finden Sie zu in den Abschnitten Gaschromatographie und Absorptionsspektrometrie.

Haben Sie Fragen? Dann füllen Sie das Kontaktformular aus!

Unsere Experten rufen Sie innerhalb 24 Stunden zurück!
Ich willige darin ein, dass die Air Liquide Deutschland GmbH meine angegebenen Daten dazu verwendet um mit mir anlässlich meiner Kontaktaufnahme in Verbindung zu treten, hierüber zu kommunizieren und meine Anfrage abzuwickeln. Die Datenschutzerklärung kann hier eingesehen werden. Hinweis: Sie können dieser Verwendung jederzeit gegenüber der Air Liquide widersprechen.