Utente:Giuli2797/Cromatografia/Spettrometria di massa e accoppiamento GC-MS: differenze tra le versioni

correzioni di forma
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(correzioni di forma)
* Hard ionization - la quantità di energia che viene fornita alle molecole di analita è molto elevata. La ionizazzione utilizzata in questo caso è detta ionizzazione elettronica e si ottiene bombardando l'analita con un fascio di elettroni. [[File:Schematic diagram of an EI ion source.jpg|thumb|Sorgente a ionizzazione elettronica]]
* Soft ionization - la quantità di energia che viene fornita alle molecole di analita è sufficiente alla sola ionizzazione. <br>
La '''sorgente a ionizzazione elettronica''' (''EI - Electron Ionization''), può essere applicata solamente a campioni in fase gas, per questo motivo viene solitamente usata nel caso si abbia a che fare con analiti sufficientemente volatili. IlLa campionesorgente vieneè introdottocostituita perpendicolarmente adda un filamento di tungsteno o rodio il quale emette elettroni perpendicolarmente rispetto alla direzione di avanzamento del campione. Il fascio di energia proveniente dal filamento è solitamente di 70 eV che è una quantità molto più elevata di quella necessaria per la sola ionizzazione del campione. Quando le molecole di analita incontrano il fascio di elettroni ad alta energia si ionizzano a seguito degli urti con gli elettroni e si generano quindi ioni positivi. Gli ioni positivi così generati vengono quindi accelerati da un sistema di lenti a potenziale crescente: in questo modo i cationi vengono spinti verso l'analizzatore mentre i pochi ioni negativi che si sono generati vengono accelerati verso il repeller. Tutte le specie in uscita dalla sorgente hanno energia cinetica per via dell'accelerazione delle lenti a potenziale crescente. <br>
La quantità di anioni che viene generata con questa tipologia di sorgente è molto piccola: la loro formazione è infatti sfavorita e porta ad un rapporto ioni positivi/negativi di circa 10000/1. Per quanto riguarda invece il rapporto tra il numero di molecole inserite e in numero di molecole ionizzate utilizzando un fascio di elettroni di 70 eV questo è di circa 1/1000. La sensibilità dello strumento è comunque ottima. <br>
A causa dell'elevata energia del fascio di elettroni che viene utilizzato, oltre alla ionizzazione si ha anche la frammentazione degli analiti in specie più piccole e il cui schema di frammentazione dipende dalla natura chimica della specie così come la sua tendenza a frammentarsi. Ogni evento di frammentazione da luogo alla formazione di due o più specie chimiche di cui una sola sarà carica, le altre invece saranno neutre: la carica elettrica totale si conserva, per cui solamente la specie carica sarà rivelabile dallo strumento, le specie neutre infatti non raggiungeranno neanche il rivelatore. Frammenti identici formati da percorsi di frammentazione differenti daranno un unico segnale la cui intensità sarà data dalla somma delle intensità dei singoli ioni. <br>
Dal momento che la degradazione di alcune componenti può anche essere causata dalla presenza di gruppi silaniolici della superficie del vetro del liner di iniezione, una buona soluzione è costituita dall'impiego di agenti silanizzanti che convertono i gruppi silaniolici in eteri trimetilsililici.<ref>Grob pag. 347 </ref><br>
Un altro aspetto che va ben tenuto in considerazione al momento dell'accoppiamento di queste due tecniche è legato alla portata del flusso che può essere sopportato dallo spettrometro di massa, il che costituisce un elemento limitante. Questo è solitamente di circa 1 mL/min anche se può essere leggermente più alto se si usano accortezze aggiuntive e particolari. In linea generale vengono quindi impiegate colonne dal diametro da 0,25 mm o tuttalpiù da 0,32 mm, non è però possibile usare colonne megabore in quanto hanno dimensioni eccessive.<ref>Grob pag. 346 </ref>
L'iniezione non rappresenta comunque un fattore limitante in quanto vanno bene sia iniettori split-splitless in entrambe le modalità, sia gli on column injector. Le considerazioni fatte nelle sezioni precedenti riguardo ai criteri di scelta si applicano allo stesso modo. Unico aspetto da controllare è che le connessioni tra i due siano a tenuta stagna per evitare perdite di pressione che possono inficiare sul corretto funzionamento dello strumento. Quando possibile è preferibile usare l'iniettore split-splitless in modalità split per evitare la contaminazione da solventi delle pompe a vuoto. L'unico caso in cui l'iniettore split-splitless in modalità split è da evitare è nel caso in cui l'analita da analizzare sia presente in tracce in quanto il rischio è quello di perderne una quantità importante e non riuscire quindi a rivelarlo. Solitamente le iniezioni in modalità splitless vengono fatte facendo passare il flusso di analita in un setto rivestito internamente da una piccola quantità di materiale adsorbente per intrappolare eventuali sostanze non volatili e polari che possono contaminare la colonna o lo spettrometro di massa.<ref>Grob pag. 345 </ref> <br>
Un altro problema nell'accoppiamento di queste due tecniche è dato dal fatto che, mentre il rivelatore analogico tradizionale misura una proprietà del gas in arrivo ed è quindi in gradi di fornire un segnale continuo, lo spettrometro di massa esegue singole scansioni ad intervalli. per avere un cromatogramma adeguato è quindi necessario avere un elevato numero di scansioni in un breve lasso di tempo e di avere quindi scansioni estremamente rapide: in questo modo infatti, avendo un elevato numero di punti sul grafico, è possibile approssimare il picco in modo adeguato e quantificare l'area sottesa efficacemente. <br>
Un ultimo ma non meno importante problema è dato dal fenomeno di spurgo della colonna: mano a mano che la temperatura aumenta durante l'eluizione a gradiente di temperatura, la fase stazionaria costituente l'impaccamento della colonna tende a disgregarsi ed a lasciare frammenti che reggiungono lo spettrometro di massa e vengono quindi rivelati causando l'innalzamento della linea di base del cromatogramma. Questo fenomeno è difficile da evitare ma può essere ridotto scegliendo una fase stazionaria sufficientemente stabile.<br>
Ottenuta quindi la retta di taratura del tipo y = mx + q si ricava la concentrazione di analita (espressa in ppb) con la seguente formula:
 
<math>C_{analita} = \left ( \frac {\left ( \frac{A_{analita}}{A_{std.Intint.}} - q \right )}{m} \right ) * C_{std. Intint.} </math>
 
A questo punto, noto il volume iniettato e nota la massa del campione analizzato si ricava la concentrazione dell’analita espressa in ng/g:
 
<math>C_{analita} = \frac { C_{analita (ppb)} * volume (mL)}{massa massa_{campione}}</math>
 
==Bibliografia==
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