O que é um espectrômetro de massa em tempo de voo?
Um espectrômetro de massa de tempo de voo determina a composição molecular de uma substância dividindo-a em seus íons componentes. Ao encontrar a razão massa / carga de uma molécula, é possível verificar, dentro de uma gama de possibilidades, a composição química das várias substâncias contidas em uma amostra de teste. O dispositivo ioniza, separa e impulsiona moléculas em um detector e, medindo o tempo necessário para que cada íon atinja o detector, pode determinar a razão entre a massa do íon e sua carga. A partir desse valor, sua massa pode ser calculada, o que permite determinar sua estrutura química.
A espectrometria de massa é uma ferramenta útil para pesquisadores, bem como para aplicação da lei, testes de laboratório e análises. O espectrômetro pode determinar que tipos de materiais estão em uma substância decompondo uma amostra em seus componentes e fornecendo dados sobre possíveis fórmulas químicas, quantidades relativas como uma porcentagem do todo e pesos moleculares de cada substância presente. Isso é muito útil para pesquisadores ou técnicos por vários motivos. Ele permite a análise de todos os tipos de amostras para pesquisa farmacêutica, trabalho forense na aplicação da lei e desenvolvimento de produtos em muitos campos industriais.
Vários tipos de espectrômetro de massa foram desenvolvidos ao longo das décadas desde o início dos trabalhos de separação de íons de acordo com a massa, no final do século XIX. O tempo do espectrômetro de massa de vôo é apenas um tipo de espectrômetro. Em geral, qualquer espectrômetro de massa em tempo de voo funciona de acordo com alguns princípios básicos e possui certos componentes. Eles podem variar em certos aspectos de seu projeto, mas todos funcionam com base no princípio de que os íons se moverão da fonte de ionização para o detector com uma velocidade dependente de sua massa.
O espectrômetro de massa no tempo de voo ioniza a amostra a ser testada com um gerador de íons. Esse componente geralmente é um feixe de laser, que vaporiza rapidamente o material, causando sua decomposição em íons, moléculas com carga elétrica. Os íons são então separados e propelidos por um campo elétrico através de um tubo de deriva ou vôo. Eles se movem a taxas diferentes de acordo com a sua massa para cobrar. Íons maiores e mais maciços movem-se mais lentamente que os íons menores e menos maciços.
Um componente chamado reflétron, que direciona os íons recebidos no detector de íons, é frequentemente incorporado ao espectrômetro de massa. Quando os íons atingem o detector, ele registra o evento, a carga do íon e o tempo decorrido em voo entre o gerador de íons e o detector. Analisando esses dados, é possível determinar a relação massa / carga e, em seguida, a massa de íons individuais na amostra. A massa e a carga dos íons individuais podem ser usadas para determinar a composição química exata dos componentes individuais de uma amostra e detectar quantidades extremamente pequenas de substâncias específicas, como contaminantes, venenos ou drogas em uma amostra de sangue. Esses são apenas alguns dos muitos usos possíveis para um espectrômetro de tempo de voo.