Sbectromedreg Màs (Atomig) - Mass Spectrometry (Atomic)
Channel: Cemeg
Date: 2014-02-06

Mass spectrometry is an analytical technique that can show isotopic or molecular masses. A mass spectrometer is a machine that does this analysis. One use of this technique is to find the percentages of isotopes in an element. In essence, it does this by ionizing the atoms, separating them according to their masses, and then detecting them. By looking at this diagram, you'll see exactly how the machine does these steps.

Ionising
The sample is vapourised if it is not already a gas. High-energy electrons are produced by the ionizing filament. The atoms in the sample are ionised as they are hit by these electrons; ions are formed with a positive charge. This process can produce ions with a 2+ charge sometimes, but fewer of them are produced as more energy is needed.

Separation of ions
The ions are then accelerated by an electric field and are focused through slits to form a beam that passes through the magnetic feild shown. The magnet can separate the ions from one another by deflecting them. Lighter ions are deflected more than heavier ions. 2+ ions are also deflected more than 1+ ions. Therefore a mass spectrometer separates ions according to their mass/charge, m/z, ratio. The higher the ratio, the less the deflection. The strength of the magnetic field is controlled in order to focus on particular ions.

Ion detection
This is done electronically. When the positive ions touch the detector, they take electrons to become neutral. The current generated is then multiplied and recorded giving a graph of intensity against the mass/charge ratio.

Techneg ddadansoddol sydd yn gallu dangos masau isotopig neu fasau moleciwlaidd ydy sbectromedreg màs. Sbectromedr màs ydy'r peiriant sy'n gwneud y dadansoddiad hwn. Un defnydd y dechneg ydy canfod canrannau'r isotopau mewn elfen. 
Yn y bôn, mae'n gwneud hyn trwy ïoneiddio'r atomau, eu gwahanu nhw yn ôl eu masau ac wedyn eu canfod. Wrth edrych ar y diagram hwn, gwelwch chi sut yn union mae'r peiriant yn gwneud y camau hyn.

Ïoneiddio
Mae'r sampl yn cael ei hanweddu os nad yn nwy eisoes. Cynhyrchir electronau sydd ag egni uchel gan y ffilament ïoneiddio. Mae'r atomau yn y sampl yn ïoneiddïo wrth iddynt gael eu taro gan yr electronau hyn; ffurfir ïonau gyda gwefr positif. Gall y proses hwn gynhyrchu ïonau gyda gwefr 2+ weithiau, ond cynhyrchir llai ohonynt gan fod eisiau mwy o egni.

Gwahanu'r ïonau
Mae'r ïonau wedyn yn cael eu cyflymu gan faes trydanol ac yn cael eu ffocysu trwy agennau i ffurfio paladr sy'n pasio trwy faes y magnet a ddangosir.
Gall y magnet wahanu'r ïonau o'i gilydd gan eu hallwyro. Mae'r ïonau ysgafnach yn cael eu hallwyro'n fwy na'r ïonau trymach. Hefyd mae ïonau 2+ yn cael eu hallwyro'n fwy nag ïonau 1+. Felly mae sbectromedr màs yn gwahanu ïonau yn ôl eu cymhareb mas/gwefr, m/z. Po fwyaf yw'r gymhareb, lleiaf sydd yr allwyriad. Rheolir cryfder y maes magnetig er mwyn canolbwyntio ar ïonau neilltuol.

Canfod yr ïonau
Gwneir hyn yn electronig. Pan mae'r ïonau positif yn cyffwrdd y canfodydd, maent yn cymryd electronau i ddod yn niwtral. Mae'r cerrynt a gynhyrchir yn cael ei luosogi a'i gofnodi gan roi graff o arddwysedd yn erbyn cymhareb m/z.