Princip hmotové spektroskopie

Z WikiSkript

Hmotová spektroskopie je metoda určujeme hmotnost atomů, iontů či izotopové složení určitého prvku.

Přístroj, který u této metody použijeme je hmotovým spektrograf, který funguje na základě faktu, že trajektorie nabité částice je závislá na její hmotnosti.


Nejdříve musíme sledované izotopy přeměnit na ionty s nábojem q.

 E = \frac {1} {2} \cdot m \cdot v^2 = q \cdot U
(q= náboj iontu, U=napětí… součin je celková energie urychlených iontů)


Po tomto kroku urychlené ionty vstupují do mag. pole a působí na ně mag. síla o velikosti

 F_{mag} = q \cdot v \cdot B


Dráha iontů se poté zakřivuje a v mag. poli opisuje kružnici o poloměru r, který můžeme určit z rovnosti mag. a odstředivé síly:

 \frac {M \cdot v^2} {r} = q \cdot v \cdot B  r = \frac {M \cdot v}{q \cdot B}


Za rychlost dosadíme z prvního vzorce:

 r = \frac {\sqrt {2 \cdot U}} {B} \cdot \sqrt {\frac {M} {q}} = A \cdot \left(\frac {q} {M} \right)^{-1/2} ,


kde A nezávisí na hmotnosti, ale jen na náboji.Z tohoto důvodu se ionty o stejném náboji a různé hmotnosti budou pohybovat po různých kružnicích. Z toho vyplývá, že později pomocí detektorů od sebe rozlišíme jednotlivé izotopy.

Postup hmotové spektroskopie[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

  1. Vzorek je umístěn v přístroji a podstoupí odpařování.
  2. Vzorek ionizujeme a dochází k vytvoření iontů.
  3. Ionty jsou odděleny podle m/Q poměru v analyzátoru elmag. pole.
  4. Dochází ke kvantitativní detekci iontů přístrojem.
  5. Po detekci přístroj ionty zpracuje.

Odkazy[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]

Zdroj[✎ upravit | ☲ editovat zdroj]