Popis ionizačních technik
Elektronová ionizace (EI+ 70 eV)
Ionizace probíhá v plynném stavu za vakua. Měřené sloučeniny musí být dostatečně teplotně stabilní (dochází ke zplynění za vakua ve zdroji spektrometru). Jedná se o nejstarší ionizační techniku. Vlivem energie, kterou předají elektrony s energií 70 eV molekule dojde k odtržení elektronu z molekuly vzorku. Vzniklý ion se může dále štěpit za tvorby fragmentů, podle struktury molekuly.
Režimy měření:
- nízké (jednotkové) rozlišení
- vysoké rozlišení (přesnost m/z do 5 ppm)
Výhody EI+ 70eV ionizace:
- univerzální ionizační technika
- dostupné databáze hmotnostních spekter (NIST, Wiley) - spolehlivá identifikace nízkomolekulárních analytů
Nevýhody EI+ 70eV ionizace:
- omezený rozsah hmotností měřených látek (limitováno možností vypaření) - v praxi do cca 1000 Daltonů (Da), u těkavějších derivátů do cca 2000 Da
- nutná teplotní stabilita sloučeniny
- jedná se o tzv. tvrdou ionizační techniku, při které se vlivem dodané energie molekuly štěpí za vzniku fragmentů - ve spektru některých látek nemusí být s ohledem na jejich strukturu přítomný molekulový ion
Elektrosprejová ionizace (ESI)
Jedná se o atmosférickou ionizační techniku, ionizace probíhá v přítomnosti rozpouštědla. ESI je spojována s reverzní kapalinovou chromatografií, rozpouštědlem je typicky metanol, acetonitril nebo jejich směs s vodou. Při této ionizaci mohou vznikat i vícenásobně nabité ionty, a proto je vhodná i pro sledování vysokomolekulárních látek.
Režimy měření:
- kladný nebo záporný mód, podle povahy analyzované látky
- nízké nebo vysoké rozlišení – přesnost m/z až pod 1 ppm (s využitím Lock Mass)
hybridní hmotnostní spektrometr umožňuje provedení vícenásobných MS experimentů
Výhody ESI ionizace:
- šetrná ionizační technika, vhodná pro analýzu i vysokomolekulárních látek, ionizace probíhá z roztoku sloučeniny – možnost detekce kationtů i aniontů iontových sloučenin
ve spektru je zpravidla přítomen adukt molekulového iontu
Nevýhody ESI ionizace:
- ionizace pouze určitých typů látek (především dusíkaté sloučeniny, kyslíkaté např. kyseliny, atd.)
- neionizují nepolární látky např. n-alkany, uhlovodíky atd.
Atmosferická chemická ionizace (APCI)
Jedná se o atmosférickou ionizační techniku, ionizace probíhá při relativně vysoké teplotě (cca 400 oC) z plynné fáze v elektrickém poli o vysokém potenciálu (koronový výboj). V proudu dusíku a při vysoké teplotě je analyt i rozpouštědlo odpařeno společně se vzdušnou vlhkostí. V přítomnosti elektrického pole se přednostně ionizují molekuly vody a dusíku, které pak předávají náboj sledovanému analytu.
Režimy měření:
- kladný nebo záporný mód, podle povahy analyzované látky
- nízké nebo vysoké rozlišení – přesnost m/z až pod 1 ppm (s využitím Lock Mass)
- hybridní hmotnostní spektrometr umožňuje provedení vícenásobných MS experimentů
Výhody APCI ionizace:
- vhodná pro analýzu i méně polárních sloučenin než ESI
Nevýhody APCI ionizace:
- sloučeniny musí vykazovat určitou teplotní stabilitu, obvykle se pomocí APCI měří sloučeniny s hmotností do cca 1000 Da
- stejně jako u ESI nepolární látky např. n-alkany, uhlovodíky atd. neonizují