¿En qué se diferencia la espectroscopia de masas de otras técnicas espectroscópicas?

La espectroscopia de masas complementa la información proporcionada por otras técnicas espectroscópicas. Sin embargo, difiere de otros métodos de análisis espectroscópico óptico en varios aspectos y tales diferencias se destacarán en este artículo.

Técnicas espectroscópicas ópticas

Las técnicas espectroscópicas ópticas proporcionan información cualitativa y cuantitativa sobre las especies que absorben o emiten luz presentes en las muestras. La base de tales técnicas espectroscópicas es la interacción de la radiación electromagnética con la materia. Las interacciones son específicas de cada especie y varían con la longitud de onda de la radiación electromagnética incidente. Sin embargo, los detalles útiles se proporcionan solo en las longitudes de onda características de cada molécula o especie de ion. Antes de pasar a las técnicas espectroscópicas de masas, no estaría de más mencionar brevemente la información típica que proporcionan algunas técnicas espectroscópicas ópticas populares:

Espectroscopia UV-VIS

Estimación cualitativa y cuantitativa de moléculas que contienen grupos cromóforos y con diferentes grados de conjugación. La cuantificación de metales traza a través de reacciones complejas metal-ligando es otra aplicación importante.

FT - Espectroscopia IR

Identificación y conformación estructural de compuestos con diferentes grupos funcionales. En general, se utiliza principalmente para la conformación cualitativa de componentes para la caracterización de materiales.

espectroscopia de fluorescencia

Las mediciones de intensidad de emisión se registran a una longitud de onda diferente de la longitud de onda de excitación. La muestra emite luz de mayor longitud de onda después de la absorción después de un intervalo de tiempo cuando se expone a luz incidente de menor longitud de onda.

Espectroscopia de absorción atómica

Determinación cuantitativa de metales traza en diferentes matrices de muestra mediante la absorción de luz por parte de átomos en estado fundamental en la llama atómica o el horno de grafito en longitudes de onda específicas generadas por los mismos metales presentes en la fuente de luz.

ICP-OES

Emisión de luz a una longitud de onda específica de elementos de muestra introducidos en la fuente de plasma de alta temperatura

espectroscopia de masas

La espectroscopia de masas es claramente diferente de la espectroscopia óptica y brinda más detalles sobre las moléculas de la muestra.

Las moléculas de la muestra en la fase de vapor se ionizan por impacto de electrones de alta energía. Al atravesar un campo magnético y/o electrostático, las moléculas cargadas se desvían a lo largo de una trayectoria circular en proporción a su relación masa/carga (m/z). La ionización por desplazamiento de un solo electrón da como resultado un ion molecular. Su inestabilidad permite que el ion molecular se desintegre en fragmentos de masa aún más pequeños. Los haces iónicos desviados se aceleran a lo largo de varias trayectorias circulares de acuerdo con las relaciones m/z de las especies ionizadas. El escaneo del campo magnético y/o electrostático dará como resultado diferentes caminos para diferentes iones fragmentados que llegarán al detector en diferentes puntos y generarán señales del detector.

Las principales diferencias entre las técnicas espectroscópicas de masas y las técnicas espectroscópicas ópticas son:

• Las especies moleculares se caracterizan por sus relaciones masa-carga, mientras que las longitudes de onda de absorción y emisión caracterizan las especies moleculares o iónicas en técnicas ópticas.
• Determinación precisa del peso molecular de la molécula o de la masa iónica de los iones de interés además de su identificación.
• Elucidación estructural y fórmula molecular de un compuesto.
• Abundancia isotópica de los diferentes isótopos que componen la molécula

Claramente, la espectroscopia de masas produce una gran cantidad de información que no es posible con una sola técnica espectroscópica. El campo de aplicación se amplía aún más mediante la separación silábica con otras técnicas como GC, LC o FT-IR.