Spektrometri Massa

Pendahuluan Untuk mengidentifikasi suatu molekul yang sederhana dari spektrum massanya adalah jauh lebih mudah dibandingkan mengidentifikasi spektra dari jenis yang lain.Spektrum massa menunjukkan massa dari molekul dan massa-massa dari hasil pembelahannyaTujuan utama dari spektrometer massa adalah untuk mengubah cuplikan menjadi hasil yang dapat diukur dalam spektrum massa.

Prinsip DasarAtom dapat dibelokkan dalam medan magnet dalam bentuk ion.Cth sederhana : bila kita akan membelokkan bola basket yang dilemparkan kearah kita, dengan menggunakan penyemprot air. Maka akan sulit untuk langsung membelokkan bola tersebut. Namun jika yg dilemparkan kearah kita adalah bola tenis, dengan kekuatan penyemprot air yg sama, maka bola tersebut akan lebih mudah dibelokkan karena massanya yang lebih ringan. Penyimpangan (pembelokan) yg terjadi ini tergantung pada massa dari bola. Jika kecepatan dan molekul dari bola diketahui, maka massa bola dapat diketahui hal inilah yang diterapkan pada spektrometer massa.Semakin kecil pembelokan yang terjadi, maka semakin berat massa dari benda tersebut, begitupun sebliknya.

Prinsip kerja SMPemboman molekul oleh sebuah arus elektron pada energi mendekati 70 elektron volt dapat menghasilkan banyak perubahan pada struktur molekul. Salah satu proses yang terjadi yang disebabkan pemboman elektron adalah keluarnya sebuah elektron ari molekul sehingga terbentuk kation molekul.Tabrakan antara sebuah molekul organik dan salah satu elektron berenergi tinggi menyebabkan lepasnya sebuah elektron dari molekul itu dan membentuk ion organik. Ion ini tidk stabil dan pecah menjadi fragmen kecil baik dalam bentuk radikal bebas atau bentuk ion lain.Fragmen-fragmen bermuatan positif inilah yang akan dideteksi oleh spektrometer massa.

Tahap-tahap kerja SMTahap I : Ionisasi Adalah tahap dimana atom-atom diionisasi dengan mengambil satu atau lebih elektron dari atom untuk membentuk ion-ion positif.Tahap II : Percepatan Adalah tahap dimana ion-ion ini dipercepat agar energi kinetiknya sama.Tahap III : Pembelokan Pada tahap ini, ion-ion dibelokkan dengan menggunakan medan magnet, berdasarkan massa dan besarnya muatan positif dari ion. Hal ini berarti semakin banyak elektron yang diambil pada tahap I, maka pembelokan akan semakin besar.Tahap IV : Deteksi Pada tahap ini, sinar-sinar yang melintas dalam mesin akn ideteksi secara elektrik.

Ionisasi Sampel yg berbentuk gas masuk keruang ionisasi.Kumparan metal yg dipanaskan dengan listrik akan melepaskan elektron dan menempel pd perangkap elektron positif. Partikel-partikel sampel dihantam oleh elektron yg sangat banyak sehingga bertabrakan dan menghasilkan 1 atau lebih elektron dan menjadi elektron positif, kebanyakn adalah yang bermuatan 1+.Ion positif yang dibentuk akan diajak keluar dan memasuki mesin yang memiliki lempeng positif.Ruang ionisasi menggunakan tegangan listrik yg besar (10.000 volt)

Percepatan Ion-ion positif dari ruang ionisasi akan melewati tiga celah, dimana celah yang terakhir muatannya adalah 0 volt. Celah yg ditengah muatannya menengah, dan seterusnya. Semua ion-ion ini akan dipercepat menjadi sinar yang lebih terfokus.

PembelokanIon yg berbeda-beda akan dibelokkan berbeda pula oleh medan magnet.Besarnya pembelokan tergantung pd : 1) massa ion, dimana ion yang lebih ringan akan lebih mudah dibelokkan dibanding ion yg massanya lebih berat, 2) muatan ion, dimana ion dengan muatan 2+ akan lebih mudah dibelokkan daripada ion dengan muatan 1+.Sinar-sinar ini akan diteruskan ke detektor.

Pendeteksian

Ion-ion yang diteruskan kedetektor akan dibaca, dimana hasil dari pencatat diagram akan disederhanakan menjadi diagram garis-garisGaris tegak lurus mewakili besarnya arus yang dideteksi.Sinar-sinar yang masuk kedetektor dapat diatur agar masuk kedetektor, berdasarkan pembelokan yang dihasilkannya.Ion yang tidak terdeteksi akan bertabrakan dgn dinding dimana ion akan menerima elektron dan dinetralisasi, dan dipisahkan dari SM dgn pompa vakum.