Tim

p de

ret

entie

t R (m

in)

Abu

nden

ţa io

ni

A

Mas

a/Sa

rcin

a m

/z

Cro

mat

ogra

ma

Spec

tru

de m

asa

tipic

#

Car

acte

rist

ică

GC

M

S

1 A

bilit

ate

în a

sepa

ra

com

puşi

din

am

este

curi

☺

2 A

bilit

ate

în a

furn

iza

info

rmaţ

ie st

ruct

ural

ă

☺

3 A

bilit

ate

în a

util

iza

prob

e ex

iste

nte

în fa

ză g

azoa

să

☺

☺

4 A

bilit

ate

în a

pro

cesa

ca

ntită

ţi de

pro

bă în

do

men

iul n

g ☺

☺

5 Pr

esiu

ne d

e lu

cru

In re

gim

atm

osfe

ric la

ie

şire

a di

n co

loan

ă V

acuu

m în

alt

+ +

+

+

+

-.

-

+ +

+ +

+

-

.

-

++

+ + +

Toţi 5 sau 2 x +

+ +

+

+

⇒ ?

e-

e-

e-

e- e-

e-

e-

e-e-

e-

Cantitativ Structural

Si

stem

de

vid

Intro

duce

rea

prob

ei

Surs

a de

io

niza

re

Ana

lizor

ul d

e m

asă

D

etec

tor

Com

pute

r

Con

trol

hard

war

e

A

chiz

iţie

de

date

, pr

oces

are

şi

inte

rpre

tare

a ac

esto

ra

Ana

liza

ioni

lor

rezu

ltaţi

(ioni

fii

că)

Izol

area

ionu

lui

(ion

prec

urso

r)

Izol

area

ionu

lui

(fra

gmet

area

io

nulu

i pre

curs

or

indu

să c

oliz

iona

l)

n

Etap

a (1

) Et

apa

(2)

Etap

a (3

) Et

apa

(4)

Etap

a (5

)

Sche

ma

de b

ază

a un

ui sp

ecto

met

ru d

e m

asă.

(1) masa medie a ionului reprezentând suma

maselor medii ale atomilor ce îl formează, masele

atomice medii sunt calculate ca şi medie ponderată a

maselor izotopice, prin raportarea la distribuţia lor în

natură;

(2) masa monoizotopocă a ionului, reprezintă suma

maselor atomice exacte corespunzătoare celor mai

abundenţi izotopi naturali ai atomilor ce intră în

compoziţia ionului respectiv;

(3) masa ionică nominală reprezintă suma maselor

celor mai abundenţi izotopi naturali ai atomilor care

intră în compoziţia ionului în cauză, exprimată ca

număr întreg.

m / z m - masele ionice se vor exprima în Daltoni (Da).

z reprezintă numărul total de sarcini acumulate de

fragmentul molecular ionic în cauză, exprimat în

unităţi elementare de sarcină (e).

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Abu

nden

ţă re

lativ

ă io

nică

( R

.A. %

)

197

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Raport masă/sarcină (m/z)

N

N

N

ClNH

NH

ATRAZINĂ Formulă: C8H14ClN5 Masă medie Mw = 215.69 Monoizotopică Mw = 215.09377 Nominală Mw = 215

198

199

200

201

202

203

204

205

206

207

208

209

210

211

212

213

214

215

216

217

218

219

220

Spectru de linii

Spectru profil

Ionizare (+) Ionizare (-)

(4) D C M

(3) B A M

(2) e 2 M e M

(1) e 2 M e M

.ji

*.

j.

i*.

s*.

p

s.

p

+→

+→

+→+

+→+

++

++

−+−

−+−

(8) D C M

(7) B A M

(6) M e M

(5) M e M

.ji

*.

j.

i*.

*.-p

.-p

+→

+→

→+

→+

−−

−−

−

−

M = molecula probă; A, B, C, D = fragmente moleculare; p = primar; s = secundar: * = stare activată de energie;

= electron neîmperecheat

0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 1000

10

20

30

40

50

60

70

80

90

100

Ion

form

atio

n yi

eld

(%)

Energia electronului primar (eV)

Uni

tăţi

arbi

trare

atâ

ta ti

mp

cât n

umai

1%

din

num

ărul

tota

l de

mol

ecul

e es

te io

niza

t

Grad de fragmentare

foarte înalt. Nu se poate

observa ionul molecular în spectrul de

masă.

0,1 1 10 100 1000

Timpul de viaţă al ionului molecular (µs)

Gradul de fragmentare

este considerabil. Observarea

ionului molecular în spectrul de masă este posibilă.

Grad de fragmentare scăzut. Pot apărea ioni metastabili.

Semnalul dat de ionul molecular în spectrul de

masă este intens.

Fară fragmentare. În

spectrul de masă se

observă numai ionul

molecular.

Me .)P.I(Ep>−

Corelaţia între timpul de viaţă a ionului molecular şi caracteristicile spectrului de masă.

Io

niza

re (+

) Io

niza

re (-

)

nab

stra

ctio

an

ion

(1

4)

RH

M

MH

]

[RH

sarc

ină

de s

chim

b(1

3)

RH

M

M

RHă

elec

trof

il

aditi

e

(12)

M

RH2]

M

][R

Hpr

oton

i

de tr

ansfe

r

(11)

HR

M

H]

M

][R

H(1

0)

R

]

[RH

HR

HR

(9)

e 2

HR

e

HR

3

2

..22

.2

.

sp

+→

++

→+

→+

+→

+

+→

+

+→

+

++

++

++

++

++

−+

−

[[.

(1

7)

M

OH

][

O

H

M

(16)

H

]-

[M

OH

H

O

M

(15)

H

OH

e

OH

--

2-

-p

2

→+

+→

+

+→

++

−

RH

= g

az d

e re

acţie

; RH

2+ =

ion

de r

eacţ

ie; M

sau

MH

= m

olec

ulă

ţintă

;

p =

prim

ar; s

= se

cund

ar;

= e

lect

ron

impa

r

25

34

32

62

52

25

24

3

53

53

. 35

4.

4

52

52

55

.2

32

4.

2

43

53

2.

2.

4

42

52

.3

.4

45

- s.

4- p

4

H

HC

C

H

H

CH

C

H]

-[M

M

HC

H

H

C

CH

CH

]H

[MC

M H

C

C

H

C

H

C

H

C

H]

H[M

C

M

HC

][M

CH

M C

H

H

H

H

C

CH

CH

HC

[M

H]

M H

C

H

C

H

C

HH

C

[MH

]

M

HC

H

CH

CH

CH

[MH

]

M

CH

;

e 2

CH

e

CH

+→

+

+→

++

→+

→+

+→

+

→+

→+

++

→+

+→

++

→

+→

++

→

+→

++

→+

++

++

++

++

++

++

++

++

++

++

++

++

++

+

H2

(H3+ );

CH

4 (C

H5+ );

C2H

6 (C

2H7+ );

H2O

(H

3O+ );

CH

3OH

(C

H3O

H2+ );

CH

3CN

(C

H3C

NH

+ );

NH

3 (N

H4+ );

C

H3N

H2

(CH

3NH

3+ );

H2N

CH

2CH

2NH

2 (H

2NC

H2C

H2N

H3+ ).

N

H3

(NH

2- ); N

2O a

mes

teca

t cu

CH

4; C

H4

+ H

e; H

2 +

He

(OH

- ); N

2O p

ur s

au

ames

teca

t cu

N2

(O-. );

NF 3

(F- );

CH

F 3 (

F- ); O

2 (O

2-. ); C

H2B

r 2 (

Br- );

CH

2Cl 2

(Cl- );

C

HC

l 3 (C

l- ); C

F 2C

l 2 (C

l- ).

N

S

Intro

duce

rea

prob

ei

(vap

ori)

Gaz

de

reac

ţie

(CI)

Val

vă

Man

omet

ru

Căt

re

anal

izor

ul

de m

asă

Vid

Mag

net

Mag

net

Elec

trod

de re

dire

cţio

nare

Ano

d

Fila

men

t re

zist

iv d

e Re

niu

Elec

troni

pr

imar

i(70

eV)

Zonă

de

ioni

zare

Ecra

n şi

fant

ă pe

ntru

fo

caliz

area

şi

acce

lera

rea

elec

troni

lor

prim

ari i

ncid

enţi Surs

ă de

io

niza

re

Sist

em d

e ec

rane

cu

fant

e pe

ntru

acc

eler

area

şi

foca

lizar

ea io

nilo

r că

tre a

naliz

orul

de

mas

ă

Fl

ux d

e lic

hid

Flux

de

N2

Sist

em d

e va

poriz

are

(pân

ă la

600

o C)

+D

escă

rcar

e el

ectri

că

de ti

p co

roan

ă

++

++

Elec

trod

ac

Con

trael

ectro

d

Cur

ent d

e N

2 în

călz

it

Cap

ilară

de

extra

cţie

a

ioni

lor f

orm

aţi

Căt

re

anal

izor

ul

de m

asă

Vid

Fază

ga

zoas

ă

Des

cărc

are

elec

trică

de

tip c

oroa

nă

Fl

ux d

e lic

hid

Flux

de

N2

Con

trael

ectro

d

Cur

ent d

e N

2 în

călz

it

Cap

ilară

de

extra

cţie

a

ioni

lor f

orm

aţi

Căt

re

anal

izor

ul

de m

asă

Vid

∼ 4

kV

Dis

pers

ia p

icăt

urilo

r în

cărc

ate

elec

tric

(con

Tay

lor)

Lim

ită R

eyle

igh

Red

ucer

e de

vol

um

+-

+-+ -

+ +

-+ -

++

- + --

++

+-

+-+- ++ -

+-

++ -

+ --+

++-+ - ++- +- -

-+

- ++

+

- +-

++

Pică

tura

iniţi

ală

(ioni

+ p

redo

min

aţi)

Expl

ozie

Clu

ster

so

lven

t-ion

Extra

cţia

ionu

lui

++

-r E

d

E

V

B r B

NS

+

r o

-Φo

+Φo+

+

- -

x

y z

o

z z o o

x y

- - + + + +

Surs

ă de

io

niza

re

Zonă

de

dete

cţie

r 0

z

Elec

trod

inel

ar

VR

F x co

s(ϖ

t)

Elec

trod

term

inal

V

DC

Elec

trod

term

inal

V

DC

Cap

tură

de

ioni

V

RF

scă

zut

Elim

inar

e de

io

ni

VR

F mar

e

Orb

ite io

nice

de

tip

Lis

sajo

u

Gaz

de

dopa

re

(He)

+

+

++

++

+Io

n So

urce

D

etec

tion

Are

a

V

Acc

eler

atio

n pl

ate

Fiel

d fr

ee d

rift t

ube

+

++

Ion

Sour

ce

Det

ectio

nA

rea

V

Acc

eler

atio

n pl

ate

Fiel

d fr

ee d

rift t

ube

L

+

L

Def

lect

ion

Elec

trode

A B

+ ++ +

+++

++ +

+ ++

+ +

+

Susă

de

ioni

zare

Cva

drup

ol 2

C

vadr

upol

3

Ion „precursor”

Ioni “produs”

Ato

mi H

e

Dis

ocie

re in

dusă

col

izio

nal

(CID

)

Electron Multiplicator

Elec

trod

de

acce

lera

re

Cva

drup

ol 1

Su

rsa

de

ioni

zare

A

naliz

orul

de

mas

ă D

etec

toru

l T

ehni

ca

mi/z

, i =

1,…

,n

m1/z

, m2/z

,…, m

n/z

trans

miş

i şi o

rdon

aţi

în fu

ncţie

de

valo

area

m

/z

R.A

. = f(

m/z

) Sc

anar

e co

mpl

etă

În sc

op c

alita

tiv şi

can

titat

iv

(sen

sibi

litat

e re

dusă

)

mi/z

, i =

1,…

,n

mj/z

: tra

nsm

işi

mi/z

, i ≠

j: b

loca

ţi R

.A. =

f(m

j/z)

Mon

itoriz

area

Ionu

lui S

elec

tat

(SIM

) A

naliz

ă ca

ntita

tivă

(cre

şter

ea

sens

ibili

tăţii

∼ x

1,0

00)

mi/z

, i =

1,…

,n

mj/z

; mq/z

; mk/z

: tra

nsm

işi

mi/z

, i ≠

j, q

, k:

bloc

aţi

R.A

. = f(

mj/z

, m

q/z,

mk/z

); R

.A.(m

j)/R

A(m

q) R

.A.(m

j)/R

A(m

k) R

.A.(m

q)/R

A(m

k)

Det

ecţia

sim

ulta

nă a

mai

m

ulto

r ion

i (M

ID)

Ana

liză

cant

itativ

ă (c

reşt

erea

se

nsib

ilită

ţii) ş

i con

firm

are

stru

ctur

ală

Su

rsa

de

ioni

zare

Ana

lizor

de

mas

ă 1

CID

A

naliz

or d

e m

asă

2 D

etec

tor

Tehn

ică

mi/z

, i =

1,…

,n

mj/z

: tra

nsm

işi

mi/z

, i ≠

j:

bloc

aţi

mj/z

frag

men

tat l

am

’ i/z,

i =

1,…

,n

m’ 1/

z, m

’ 2/z,

…, m

’ n/z

trans

miş

i şi o

rdon

aţi î

n fu

ncţie

de

valo

area

m

/z

R.A

. = f(

m’ i/

z)

Scan

area

Ioni

lor

“Pro

dus”

mi/z

, i =

1,…

,n

m1/z

, m2/z

,…,

mn/z

tra

nsm

işi ş

i or

dona

ţi în

fu

ncţie

de

valo

area

m/z

m1/z

, m2/z

,…,

mn/z

frag

men

tat

la

m’ i/

z,

i = 1

,…,n

m’ j/

z: tr

ansm

işi

m’ i/

z, i ≠

j: b

loca

ţi R

.A. =

f(m

’ j/z)

Sc

anar

ea Io

nulu

i “P

recu

rsor

”

mi/z

, i =

1,…

,n

m1/z

, m2/z

,…,

mn/z

tra

nsm

işi ş

i or

dona

ţi în

fu

ncţie

de

valo

area

m/z

m1/z

, m2/z

,…,

mn/z

frag

men

taţi

la

m’ i/

z,

i = 1

,…,n

m’ 1/

z, m

’ 2/z,

…, m

’ n/z

trans

miş

i şi o

rdon

aţi î

n fu

ncţie

de

valo

area

m

/z

∆ m

= c

t. Sc

anar

ea p

ierd

erii

sau

câşti

gulu

i de

mas

ă ne

utră

mi/z

, i =

1,…

,n

mj/z

: tra

nsm

işi

mi/z

, i ≠

j:

bloc

aţi

mj/z

frag

men

tat l

am

’ i/z,

i =

1,…

,n

m’ j/

z: tr

ansm

işi

m’ i/

z, i ≠

j: b

loca

ţi R

.A. =

f(m

’ j/z)

M

onito

rizar

ea u

nui

singu

r pro

ces d

e di

soci

re (S

RM)

mi/z

, i =

1,…

,n

mj/z

: tra

nsm

işi

mi/z

, i ≠

j:

bloc

aţi

mj/z

frag

men

tat l

am

’ i/z,

i =

1,…

,n

m’ j/

z; m

’ q/z;

m’ k/

z:

trans

miş

i m

i/z, i

≠ j,

q, k

: blo

caţi

R.A

. = f(

m’ j/

z, m

’ q/z,

m

’ k/z)

; R

.A.(m

’ j) /

RA

(m’ q)

; R

.A.(m

’ j) /

RA

(m’ k)

; R

.A.(m

’ q) /

RA

(m’ k)

;

Mon

itoriz

area

sim

ulta

nă a

mai

mul

tor

proc

ese d

e di

soci

ere

(MRM

)

0 1

23

45

6

0

2.0e

4

4.0e

4

6.0e

4

8.0e

4

1.0e

5

1.2e

5

Tim

e (m

in.)

6

050

10

0 15

020

025

0

0

2.0e

4

4.0e

4

6.0e

4

8.0e

4

1.0e

5

m/z

Intensity

212213214215216217218219220

(m/z

)

∼ 20

se

cund

e M

inim

um 1

spec

tru M

S la

fie

care

2 s

2/25

0 =

0,00

8 s

pt. f

ieca

re c

anal

de

mas

a

Cel

put

in 0

,8 m

s pe

ntru

fiec

are

data