Quali sono i diversi usi di uno spettrometro di massa a ionizzazione?
Uno spettrometro di massa a ionizzazione può venire in molte forme diverse per molti usi diversi; tuttavia, tutti lavorano sugli stessi principi di base. Un campione viene inserito in uno spettrometro di massa a ionizzazione e le sue particelle vengono caricate elettricamente, trasformandole in ioni. Questi ioni vengono quindi ordinati in base alla loro massa e misurati, creando uno spettro che identifica tutti i componenti chimici del campione. La capacità di identificare accuratamente le sostanze chimiche e la loro composizione è utile in molte discipline scientifiche, tra cui geologia, archeologia e comprensione della composizione chimica di pianeti e stelle. Uno degli usi più importanti di uno spettrometro di massa a ionizzazione è nella ricerca e nel trattamento medico, in cui il dispositivo può identificare tracce di sostanze chimiche nel corpo umano per diagnosticare le malattie e studiare gli effetti chimici dei farmaci.
Gli scienziati che studiano la Terra fanno uso di spettrometri di massa per una varietà di scopi. In geologia, misurazioni accurate dei componenti delle rocce antiche possono fornire informazioni sulla loro età e sulle condizioni esistenti al momento della loro formazione. Negli studi meteorologici, la spettrometria di massa è in grado di identificare i livelli esatti di vari gas nei campioni di nucleo di ghiaccio artico, raccontando agli scienziati i livelli di gas serra che esistevano nell'atmosfera terrestre nel corso di decine di migliaia di anni. Gli scienziati sono stati persino in grado di utilizzare la spettrometria di massa per identificare i resti del massiccio attacco meteorico che si ritiene abbia causato l'estinzione dei dinosauri.
Nello studio del nostro sistema solare, gli scienziati non hanno solo utilizzato lo spettrometro di massa a ionizzazione per studiare campioni di meteoriti caduti qui sulla Terra, ma hanno anche integrato i dispositivi nei veicoli spaziali. I due veicoli spaziali vichinghi inviati su Marte nel 1975 avevano ciascuno uno spettrometro di massa a ionizzazione di bordo per cercare segni chimici di vita. La sonda Huygens, approdata su Titano, la più grande luna di Giove, nel 2005, ha utilizzato uno spettrometro di massa a ionizzazione per studiare l'atmosfera e la composizione superficiale della luna.
Le scienze mediche fanno ampio uso degli spettrometri di massa a ionizzazione. Nella ricerca, sono usati per identificare sostanze chimiche in natura che possono avere usi medicinali e aiutare a capire come quelle sostanze interagiscono con altre sostanze chimiche nel corpo umano. Quando viene diagnosticata una malattia, vengono utilizzati per identificare sostanze chimiche, come le tossine, che possono influire negativamente su un paziente. Sono anche usati per identificare proteine, enzimi e altri composti biologici presenti nel corpo che possono fornire informazioni su ciò che sta causando la malattia di una persona.
Gli spettrometri di massa a ionizzazione hanno anche usi al di fuori della medicina e della ricerca. Possono essere utilizzati per misurare la qualità dell'aria negli edifici o nelle fabbriche, per monitorare la purezza dei prodotti nell'industria o persino per identificare fonti alternative di materie prime. Lo spettrometro di massa a ionizzazione continua a trovare nuovi usi e applicazioni letteralmente ovunque che la conoscenza dell'esatta composizione chimica di una sostanza sia informativa o utile.