Présentation
RÉSUMÉ
Cet article a pour objet la description de l’appareillage de la spectrométrie de masse. Cette technique analytique permet l’identification et le dosage d’un élément chimique, mais également l’analyse de la composition, de la structure et de la masse moléculaire de l’échantillon. La spectrométrie de masse permet en plus l’étude des ions en phase gazeuse. Sont détaillés les systèmes d’introduction de l’échantillon, les méthodes d’ionisation, avant de s’attarder sur les différents analyseurs qualifiés par leur résolution, leur précision sur la mesure d’une masse et la gamme de masse détectable. Pour compléter l’approche, les systèmes de détection et le traitement des données sont abordés.
Lire cet article issu d'une ressource documentaire complète, actualisée et validée par des comités scientifiques.
Lire l’articleAuteur(s)
-
Guy BOUCHOUX : Professeur à l’université Paris XI (Orsay) - École Polytechnique, DCMR, Palaiseau
-
Michel SABLIER : Chargé de recherches au CNRS - École Polytechnique, DCMR, Palaiseau
INTRODUCTION
La spectrométrie de masse est une technique analytique qui permet d’identifier et de doser une substance ou un élément chimique. Elle apporte également des informations sur la composition, la structure et la masse moléculaire de l’échantillon. Enfin, le spectromètre de masse est un outil permettant d’étudier la chimie des ions en phase gazeuse sous ses divers aspects (cinétiques, énergétiques et mécanistiques).
Ce premier article s’attache essentiellement à la description de l’appareillage. Les principales méthodes d’ionisation actuelles, ou d’un passé récent, sont passées en revue. Le fonctionnement des divers analyseurs actuellement commercialisés est détaillé et leurs performances comparées. Cet article est complété par une présentation des systèmes de détection et de traitement des données. Un second article Spectrométrie de masse- Applications est consacré aux principales applications analytiques de la spectrométrie de masse.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 93 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
VERSIONS
- Version courante de juil. 2017 par David RONDEAU
DOI (Digital Object Identifier)
Présentation
Détection et traitement des informationsArticle inclus dans l'offre
"Techniques d'analyse"
(291 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
4. Analyseurs
Les analyseurs utilisés en spectrométrie de masse utilisent soit un champ magnétique (secteurs magnétiques, résonance cyclotronique ionique), soit un champ électrique (temps de vol, filtres de masse quadripolaires, pièges à ions) ou des combinaisons des deux, pour sélectionner les ions et déterminer leurs rapports masse/charge. D’autre part, certaines associations d’analyseurs (spectromètres de masse tandem) permettent d’étendre le champ d’investigation analytique et structurale des appareils en introduisant la possibilité d’études d’ions spécifiquement sélectionnés.
Les principales qualités d’un analyseur sont la résolution, la précision sur la mesure d’une masse et la gamme de masse détectable.
-
La résolution est le pouvoir séparateur de l’analyseur, c’est-à-dire sa capacité à séparer deux ions de masses voisines (en toute rigueur de rapports masse/charge voisins). Elle est définie par le rapport m /Δm, où Δm désigne la plus petite différence de masse pour laquelle il est encore possible de « séparer » le pic m du pic m + Δm (figure 14). La valeur de m /Δm est évidemment liée à la largeur de chacun des pics. Divers critères peuvent être utilisés afin d’apprécier le degré de « séparation » de deux pics, l’un des plus courants consiste à considérer que deux pics sont séparés (« résolus ») si la vallée qui les sépare ne dépasse pas une certaine hauteur, par exemple 10 %. C’est la convention généralement utilisée pour les analyseurs à secteur magnétique. On constate que Δm représente alors la largeur de l’un quelconque des deux pics mesurée à 5 % de sa hauteur maximale.
La résolution m /Δm est parfois définie à partir d’un Δm mesuré à 50 % de la hauteur du pic (analyseurs à temps de vol, spectromètres à résonance cyclotronique ionique).
En pratique on parlera de « basse résolution » si m /Δm r < 5 000 et de « haute résolution » au-delà de cette valeur. Les analyseurs quadripolaires appartiennent à la première catégorie, ils ne permettent de déterminer...
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 92 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Analyseurs
Article inclus dans l'offre
"Techniques d'analyse"
(291 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
Cet article est réservé aux abonnés.
Il vous reste 94 % à découvrir.
Déjà abonné ? Se connecter
Article inclus dans l'offre
"Techniques d'analyse"
(291 articles)
Actualisée et enrichie d’articles validés par nos comités scientifiques.
Quiz, médias, tableaux, formules, vidéos, etc.
Opérationnels et didactiques, pour garantir l'acquisition des compétences transverses.
Un ensemble de services exclusifs en complément des ressources.
