La di massa, nota anche come spettrometria di massa (SDM), è una tecnica analitica fondamentale per lo studio di tracce di sostanze, inerti o organiche, in un campione. Questa tecnica consente di analizzare le proprietà chimiche e fisiche di sostanze presenti in quantità molto piccole, permettendo di comprendere la loro identità ed eventuali interazioni con altri componenti del campione. Nello specifico, la di massa consente di determinare la massa molare di un composto, insieme a diverse proprietà derivanti da questa misura, come la struttura e la reattività.
Principio di funzionamento e applicazioni
La _ di massa si basa sull’accelerazione di particelle cariche (ioni) attraverso un fascio di campo elettromagnetico, che si scontra con un raggio di radiazione X o elettroni. Le particelle si deformano in base alla loro massa e carica, generando un fascio di segnali elettromagnetici che vengono registrati da un rivelatore. L’analisi dei segnali permette di identificare le varie componenti presenti nel campione, insieme alla loro massa e rapporto carica-massa (RCM).
La _ di massa si applica in una vasta gamma di campi, come:
- Analisi di materiali: allo scopo di determinare le proprietà chimiche e fisiche di metalli, polimeri e materiali compositi.
- Controllo di qualità degli alimenti e delle bevande: per verificare la presenza di aggiunta di sostanze non naturali o di sostanze pericolose.
- Ricerca scientifica: per investigare la composizione chimica di nuovi composti e verificare la loro struttura.
- Sicurezza nel lavoro: per identificare i composti presenti in un ambiente di lavoro e verificare l’idoneità delle vie di emissione.
- Medicina legale: per analizzare la presenza di sostanze illegali nel corpo o nei campioni di reperti tecniche.
Metodi di analisi
La _ di massa può essere eseguita utilizzando diversi metodi di analisi, tra cui:
- Spettrometria di massa di ionizzazione elettrosfere (ESI-MS): è il metodo più comune per lo studio di composti organici.
- Spettrometria di massa di ionizzazione di atomi (APCI-MS): utilizzata per lo studio di composti inorganici e polimeri.
- Spettrometria di massa di ionizzazione di induzione (EI-MS): consente di studiare la struttura di composti organici complessi.
- Spettrometria di massa di ione di stato fermo (FT-ICR-MS): è un metodo sensibile e preciso per lo studio dei composti di bassa concentrazione.
Senso e limitazioni
La _ di massa offre una ricchezza di informazioni sull’identità e sulla proprietà dei componenti presenti nel campione. Tuttavia, presenta delle limitazioni:
- Intensità di segnale: una grande quantità di segnale può sovrassaggiare le informazioni, rendendo difficile l’analisi.
- Perturbazioni da parte di impurezze: le particelle presenti nel campione possono alterare le proprietà eterogenee.
- Efficienza di analisi: il tempo di analisi può essere prolungato per composti complessi o presenti in bassa concentrazione.
Case studies e applcazioni
Numerosi studi hanno utilizzato la _ di massa per investigare la composizione chimica di materiali e sostanze.
Sviluppo di nuovi materiali
Un esempio approfondito di applicazione della di massa è stato effettuato dalla ricerca sulla sintesi di nuovi materiali composti di polimeri e nanocompositi. I ricercatori hanno utilizzato la di massa per confermare la fasi di sintesi e la presenza di gruppi funzionali, giudicata utilizzando i risultati di registrazioni spettrali (Figura 1).
Figura 1: Esempio di regolazione spettrale MS nei materiali.
Degradazione e reattività:
Uno studio condotto presso la NASA ha misurato la danni da radiazioni degli accumulatori di stato solido per celle alimentate al radio. I ricercatori hanno seguito la velocità di trasferimento della massa durante l’esposizione di elettrodi al vento di radiazioni (figura 2. Provento di maggior adattabilità di tale tecnica deriva proprio proprio dall’utilizzo spettroscopico MS.
Figura 2: Esempio di applicazione MS della spettrosopia ai livelli di radiazione.
La tecnologia spettroscopica MS consente di far rientrare le informazioni raccolte, favorendo importanti variazioni dirette di interesse, per le misure che colgono in qualsiasi soluzione ambientale per derivare prestazioni evolute.
Per rendere chiaro tuttavia il livello d’ammissione nel resto della frase ripetere la descrizione più generalmente parlando:
_ di massa: tecnica per studiare tracce di sostanze è una tecnica fondamentale per lo studio di tracce di sostanze, comprendente applicazioni in vari campi. Consentendo la conoscenza di sostanze con livello limitato, la tecnica aiuta notevolmente nel valutare l’idoneità e il grado di reattività.