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08/16/2023
Platine de conditionnement pour couplage avec spectromètre de masse

Cette platine de conditionnement a été réalisée par SOCLEMA pour un laboratoire de recherche d’un grand groupe leader de la construction durable.

Elle est destinée à enlever l’eau en échappement d’un four avant analyse.

Un séparateur cyclonique MERLIN enlève l’eau de l’échantillon de gaz et un séparateur à membrane GENIE 120 protège l’analyseur.

Qu’est-ce que la spectrométrie de masse ?

La spectrométrie de masse est un outil important servant à identifier des composés ou des matières spécifiques avec un haut degré de précision. Les applications de cette technique sont nombreuses en partant de la qualité et la sécurité alimentaire jusqu’à la datation au carbone.

Dans les termes les plus simples, la spectrométrie de masse est une technique sensible utilisée pour détecter, identifier et quantifier des molécules en se fondant sur le rapport masse sur charge (m/z) de la molécule.

Tous les spectromètres de masse ont trois composants : une source d’ionisation, un analyseur de masse et un détecteur d’ions. Les échantillons sont chargés dans le spectromètre de masse sous forme soit liquide, gazeuse ou séchée, puis vaporisés et ionisés par la source d’ionisation. Ces composants varient dans chaque type de spectromètre de masse qui offre un éventail d’options varié pour tester différentes propriétés physiques et collecter des données.

Le fonctionnement sous-jacent de la spectrométrie de masse réside dans la deuxième loi du mouvement de Newton. La spectrométrie de masse trace des ions de masses variables sur un spectre de masse en utilisant cette propriété de la matière.

Selon la loi, nous pouvons déduire la quantité de masse pertinente pour l’inertie et l’accélération d’un composé. Les ions dont les rapports masse sur charge sont différents sont ainsi déviés selon des angles différents dans un champ électrique ou magnétique.

Lorsque les molécules reçoivent une charge, le spectromètre de masse permet aux ions d’accélérer dans l’ensemble du système du spectromètre de masse. Les ions rencontrent des champs soit électriques soit magnétiques (ou une combinaison des deux) via les analyseurs de masse. Les trajectoires des ions individuels sont ensuite déviées en fonction de leur m/z spécifique.


Les analyseurs de masse comprennent :

  • Temps de vol (TOF)
  • Orbitraps
  • Quadripôles et pièges à ions

Chacun d’eux a ses propres caractéristiques respectives. Les analyseurs de masse peuvent être utilisés de deux manières : pour séparer tous les analytes pour l’analyse ou pour être utilisés comme un filtre déviant uniquement des ions spécifiques vers le détecteur.

Les ions une fois déviés avec succès via les analyseurs de masse entrent en contact avec le détecteur d’ions. Le détecteur émet une cascade d’électrons quand chaque ion frappe la plaque du détecteur, ce qui entraîne une amplification de chaque frappe. Ceci améliorera la sensibilité de détection.

Ces processus sont exécutés sous un vide poussé (10-6 à 10-8 torr) qui retire les contaminants des molécules de gaz ainsi que des ions neutres et non échantillonnés. Le retrait des contaminants vous permet d’atténuer le risque de collision de ces molécules avec les ions échantillonnés qui peuvent modifier leurs trajectoires et produire des produits de réaction non spécifiques.

Les spectromètres de masse sont connectés à un logiciel informatique qui mesure l’oscillation et les fréquences des ions. Ceci est effectué en utilisant la détection d’un courant image. Le programme détecte des ions et les organise selon leurs valeurs m/z et leur abondance relative.

Ces ions peuvent ensuite être mis en correspondance et identifiés en fonction de leur valeur m/z à l’aide de bases de données établies.

Les quatre parties principales de la spectrométrie de masse

Le système d’introduction

La mise en œuvre du système d’introduction a été l’une des plus grandes avancées de la technologie de spectrométrie de masse. En 1960, A. James et A. Martin ont pour la première fois fait s’interfacer la chromatographie en phase gazeuse (GC) à un spectromètre de masse. Ceci a été réalisé en utilisant l’injection d’une colonne pleine.

Ceci a ensuite été amélioré par le scientifique médical suédois, Einar Stenhagen, lorsqu’il a breveté une colonne pleine à haut débit avec un séparateur de jet et une colonne capillaire à grand débit (530-750 µm) qui était connectée à la chambre à vide du spectromètre de masse. Cette avancée a changé le débit de l’échantillon dans la chambre d’ionisation. Ce développement a posé le fondement de la MS comme un outil efficace de la chimie analytique.

L’ionisation

Lors du traitement d’un échantillon par spectrométrie de masse, l’échantillon est bombardé d’électrons. Ces électrons se déplacent entre la cathode et l’anode. Pendant que l’échantillon traverse le flux d’électrons, les électrons à haute énergie éliminent les électrons de l’échantillon et forment des ions.

Le déflecteur

La déviation a lieu lorsque les ions interagissent avec un champ magnétique. Le champ dévie les ions en fonction de leur charge et de leur masse. Si un ion est lourd ou il a au moins deux charges positives, il est le moins dévié. Alors qu’un ion léger ou qui n’a qu’une seule charge positive sera dévié davantage.

Le détecteur d’ions

Le détecteur d’ions joue un rôle clé dans le processus d’analyse. Les ions ayant une bonne charge et masse se déplaceront vers le détecteur où le rapport masse sur charge est analysé.

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