1.5.2.1. Bản chất của phơng pháp.
Khối phổ là phơng pháp phân tích mà trong đó một hợp chất xét nghiệm đợc ion hoá và phá thành các mảnh nhỏ trong thể khí dới dạng chân không cao (10- 6mmHg ). Sau quá trình ion hoá các điện tích đó đợc gia tốc trong điện trờng theo c- ờng độ của các hạt đó.
Quá trình ion hoá đợc thực hiện bằng cách cho một dòng electron có tốc độ cao va đạp một mẫu hợp chất hữu cơ trong thể hơi và ion hoá học. Trong quá trình này thông thờng một hoặc hai electron của lớp ngoài bị bật ra khỏi phân tử và ion phân tử đợc tạo thành :
M+ + 2e
M + e
M2+ + 3e
Để tách một electron nh vừa nói thì động năng của electron va đập ít nhất phải tơng ứng thể ion hoá của phân tử, tức vào khoảng từ 18 – 15 eV.
Nếu trong quá trình đó một phân tử tiếp tục va chạm với dòng electron có năng lợng lớn ( lớn hơn năng lợng cần thiết để ion hoá ) thì khi đó phân tử đợc chuyển giao nhiều năng lợng đến mức các ion phân tử đợc hình thành bị phá ra thành các mảnh nhỏ gọi là quá trình phân mảnh. Trong quá trình này, một ion phân tử có thể phân huỷ thành một gốc tự do (F0 ) và một ion dơng khác :
M+ F0 + F1+
Rồi các mảnh đó lại tiếp tục bị phá để cho một loạt các tiểu phân khác. Trong quá trình ion hoá nói trên, các ion phân tử hay các ion mảnh hoặc các tiểu phân không có điện tích ( ví dụ gốc ) đợc u tiên tạo thành trớc.
Dới những điều kiện đã cho xác suất để tạo thành những ion có điện tích thấp hơn 104 lần.
Phơng pháp phổ khối lợng dựa trên nguyên tắc chung là tách và đo khối lợng của tất cả các ion và ghi chúng trên một bản phổ. Sau đó dựa vào quy luật chung để phân tích thành phần các chất theo bản phổ ghi đợc.
Về kỹ thuật quá trình phân tích khối phổ phải thực hiện qua các bớc sau : Hoá khí mẫu phân tích
Ion hoá mẫu
Tách các ion theo khối lợng Ghi nhận các ion
Xử lý số liệu
Nói chung phổ khối lợng đợc ghi dới dạng phổ vạch hoặc dới dạng các bảng trong đó cờng độ của các đỉnh đợc đo bằng phần trăm so với đỉnh cờng độ cao nhất ( gọi là đỉnh cơ sở ). Thờng là đỉnh cao nhất trong nhóm các đỉnh có khối lợng cao nhất của phổ ( vì m/e ≈ m ). Vì vậy đỉnh này tơng đơng khối lợng phân tích chính xác của hợp chất khảo sát. do đó để đánh giá khối phổ của một hợp chất cha biết, ta phải bắt đầu việc giải thích đỉnh có số khối lợng cao nhất. Các đỉnh những mảnh bền hoá hơn là các đỉnh có khối lợng thấp.