spectromètre de masse - chimie.

spectromètre de masse - chimie. 1 PRÉSENTATION spectromètre de masse, appareil capable de convertir les molécules en ions et de séparer ces derniers en fonction du rapport entre leur masse et leur charge. Les spectromètres de masse sont utilisés pour identifier les atomes et leurs isotopes et pour déterminer la composition chimique d'un échantillon. Bien que l'on utilise aujourd'hui différents types de spectromètres de masse, tous dérivent d'un appareil inventé par le physicien britannique Joseph John Thomson, vers 1910, puis perfectionné par un autre physicien britannique Francis William Aston en 1917. Le principe de fonctionnement de cet appareil était relativement simple : un mince faisceau d'ions positifs était dévié une première fois par un champ électrique, puis dévié à nouveau, mais dans la direction opposée, par un champ magnétique. L'amplitude de la déviation des particules, enregistrée sur une plaque photographique, dépend de leur masse et de leur vitesse : plus l'ion a une masse ou une vitesse élevée, moins il est dévié. Aston mesura les poids moléculaires des isotopes de différents éléments chimiques et mit ainsi en évidence l'abondance relative de ces isotopes dans la nature. Tous les spectromètres de masse se composent de quatre éléments : un dispositif d'introduction de l'échantillon à étudier, un système d'ionisation de cet échantillon, un accélérateur qui dirige les ions dans l'appareil de mesure et un système qui sépare les ions et enregistre le spectre de masse de l'échantillon. 2 LE SPECTROMÈTRE DE MASSE À DÉFLEXION MAGNÉTIQUE Dans un spectromètre de masse à déflexion magnétique, des ions de charge positive sont créés à partir de l'échantillon et accélérés par un champ électrostatique. Un champ magnétique provoque une déviation de leur trajectoire dont l'amplitude est fonction de leur masse. Les ions d'une certaine masse frappent le détecteur. Les ions de masse plus faible sont trop déviés et n'atteignent pas le détecteur. Il en est de même des ions de masse plus élevée, qui ne sont pas suffisamment déviés. En faisant varier lentement l'intensité du champ magnétique, on peut alors détecter et mesurer les proportions relatives de tous les constituants de l'échantillon. Le détecteur est souvent relié à un ordinateur qui traite les données. 3 UTILISATION DES SPECTROMÈTRES Les spectromètres de masse sont très précis, donc très utiles pour l'analyse de mélanges complexes. Les produits résultant du raffinage et du traitement du pétrole, par exemple, contiennent divers hydrocarbures de compositions chimiques relativement proches. Ils sont donc difficiles à séparer par les méthodes conventionnelles d'analyse chimique. Avec un spectromètre de masse, ils peuvent être facilement isolés et analysés. Plusieurs spectromètres de masse accouplés sont encore plus sensibles qu'un spectromètre de masse conventionnel. En biologie moléculaire, une paire de spectromètres de masse permet d'établir, en quelques minutes seulement, la séquence linéaire des acides aminés dans une molécule de protéine. Ces appareils sont mille fois plus sensibles que n'importe quel spectromètre isolé. Ils sont donc très utiles pour l'analyse de quantités extrêmement réduites de substances de poids moléculaire élevé. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation. Tous droits réservés.