SPECTROMÉTRIE DE MASSE

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Spectromètre de masse : principe

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Spectromètre de masse à analyseur magnétique

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Spectre de masse

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Filtre de masse quadripolaire

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Éléments constitutifs

L'unité de masse du système international (S.I.) est le kilogramme (kg). À l'échelle microscopique, d'autres unités sont plus pratiques. En physique nucléaire et en chimie, la masse s'exprime souvent par le nombre de masse A, qui par définition est un nombre entier. Pour un atome, il est égal à la somme du numéro atomique Z (nombre de protons) et du nombre de neutrons N du noyau : A = Z + N.

On se sert également en physique nucléaire de l'unité de masse atomique, l'uma, qui vaut 1/12 de la masse de l'atome de carbone 12C : 1 uma = 1,660 540 2 × 10—27 kg.

En chimie, cette unité porte le nom de dalton.

Bien que l'élément caractéristique d'un spectromètre de masse soit son système analyseur, le principe des éléments constitutifs est présenté en allant de l'introduction de l'échantillon jusqu'à la détection des ions séparés en masse.

Les systèmes d'introduction

Puisque l'analyse en masse est fondée sur les trajectoires des ions accélérés, il est important que celles-ci ne soient pas perturbées par les collisions des ions avec les molécules du gaz résiduel, d'où la nécessité de placer l'appareillage dans un vide dont la pression résiduelle soit comprise entre 10—4 et 10—7 Pa. L'échantillon à analyser, suivant son état physique : solide, liquide ou gaz, est introduit dans l'enceinte à vide au moyen d'un dispositif spécifique. Les solides sont introduits dans la source d'ions au moyen d'une canne qui franchit un sas étanche. Les liquides sont généralement vaporisés avant d'être introduits sous forme gazeuse. Les gaz sont d'abord transférés dans un réservoir vide d'air, ils pénètrent dans la source au moyen d'une microfuite réglable.

Les sources d'ions

La source d'ions produit, à partir de l'échantillon, des ions qui correspondent à ses différents atomes ou groupe d'atomes constitutifs. Suivant les méthodes mises en jeu, les molécules peuvent même être brisées en une grande diversité de fragments ionisés. L'étude de la structure des molécules organiques et biologiques nécessite de [...]

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Écrit par :

  • : directeur de recherche au C.N.R.S., centre de spectrométrie nucléaire et de spectrométrie de masse (Institut national de physique nucléaire et de physique des particules)

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Pour citer l’article

Michel de SAINT SIMON, « SPECTROMÉTRIE DE MASSE », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 08 août 2019. URL : http://www.universalis.fr/encyclopedie/spectrometrie-de-masse/