La espectrometría de masas (MS)

En algunas de las entradas que ya he publicado y en otras que están por publicarse, la técnica analítica (al menos una de las posibles) utilizada para medir las moléculas que salen es la espectrometría de masas. La espectrometría de masas es una técnica destructiva de análisis cualitativo muy utilizada en la determinación de moléculas orgánicas. Se basa en la obtención de iones a partir de moléculas orgánicas en fase gaseosa que se separan en función de su relación masa-carga y se detectan posteriormente.

Espectrómetro de masas de la Universidad de La Laguna.

El proceso que tiene lugar dentro del espectrómetro de masas tras introducir la muestra consta, fundamentalmente, de cuatro pasos:

1. Ionización de la muestra mediante un bombardeo con electrones. Aquí se forman muchos iones de distintos tamaños y distinta relación masa-carga.
2. Aceleración por medio de un campo electromagnético de los iones producidos.
3. Dispersión de los iones según su relación masa/carga.
4. Detección de los iones y producción de la correspondiente señal eléctrica.

Por tanto, los fenómenos que se producen dentro del espectrómetro de masas son de naturaleza química; es por esto que la abundancia y naturaleza de los iones detectados será consecuencia de la estructura de los compuestos a analizar. Lógicamente, hay muchas formas de llevar a cabo estos procesos. 

Procesos que tienen lugar en la espectrometría de masas.

El resultado de aplicar esta técnica es un espectrograma.

Espectrograma del pentano.

Un espectrograma es una gráfica con una serie de picos, cada uno de ellos correspondiente a un valor de relación masa/carga (m/z). De todos esos picos hay dos que son los principales: 

• El pico base, que es el de mayor abundancia y al que se le dará un 100% de abundancia relativa.
• El pico de mayor valor, que corresponde a la masa del compuesto sin ionizar.

Como podréis imaginar, en la "vida real", los espectrogramas son mucho más complejos que ése debido a que las muestras contienen más moléculas y más complejas. La espectrometría de masas se aplica con mucha frecuencia acoplada a la cromatografía gaseosa (GC/MS)

A modo de ejemplo, os dejo el estudio 'Una reseña sobre el análisis y caracterización de barnices originales en pintura de caballete del s. XVII', en el que además se utilizan otras técnicas como la FTIR o la HPLC.

Cromatograma obtenido por GC/MS de una muestra de barniz. La composición de terpenos/ácidos grasos caracteriza la muestra como una mezcla de colofonia y aceite de linaza.

Fuentes:
Fundamentos y funciones de la espectrometría de masas.
Espectrometría de masas (CISC).