La espectrometría de masas puede ser atómica o molecular. La espectrometría atómica analiza los elementos químicos de una muestra, mientras que la molecular identifica y cuantifica las moléculas presentes. Existen diversos métodos de ionización que determinan el tipo de espectro obtenido.

1. Espectrometría de masas

2. • Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
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En espectrometría de masas pueden considerarse dos
modalidades: atómica y molecular.
El objetivo de la primera es analizar elementalmente
la muestra (conocer los elementos químicos de los que
está formada); el de la segunda, identificar y
cuantificar las moléculas que la integran

3. • Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
Na2CO3, Na2C2O4
Na, C, O
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Por ejemplo, la espectrometría molecular de masas en
principio permitiría distinguir Na2CO3 de Na2C2O4,
mientras que la atómica de masas solo permitiría decir
que estas moléculas contienen Na, C y O

4. • Técnica cuantitativa y cualitativa
• Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
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5. • Técnica cuantitativa y cualitativa
• Límites de detección muy bajos
• Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
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6. • Técnica cuantitativa y cualitativa
• Límites de detección muy bajos
• Destructiva
• Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
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7. • Técnica cuantitativa y cualitativa
• Límites de detección muy bajos
• Destructiva
• Experimentos poco reproducibles
• Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
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8. • Técnica cuantitativa y cualitativa
• Límites de detección muy bajos
• Destructiva
• Experimentos poco reproducibles
• Espectros relativamente fáciles de interpretar
• Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
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9. • Técnica cuantitativa y cualitativa
• Límites de detección muy bajos
• Destructiva
• Experimentos poco reproducibles
• Espectros relativamente fáciles de interpretar
• En general, aparatos caros (alto vacío)
• Atómica
• Molecular
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
ESPECTROMETRÍA DE MASAS
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10. Fundamentos de la espectrometría de masas

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El fundamento es simple: las partículas cargadas experimentan una
deflexión (cambio de trayectoria) en el interior de un campo eléctrico,
mayor cuanto menor es la relación entre la masa y la carga de la partícula

12. r = (m/z) (v/B)
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También sufren
deflexión en el
interior de un
campo
magnético

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Las partículas que se vayan a introducir en
el campo magnético deben ionizarse
previamente (para adquirir cargas) y
acelerarse. Finalmente, un selector de
velocidades permitirá que entren solo las
que tengan una determinada velocidad

14. Espectrómetro de masas de sector magnético
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El imán permite separar iones según su
relación masa/carga (o según su masa si
todos tienen la misma carga). Por eso la
técnica se llama espectrometría de masas

15. Componentes de un espectrómetro de masas

16. Fuente de
iones
Analizador
de masas
Detector
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17. Fuente de
iones
Analizador
de masas
Detector
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Un espectrofotómetro y un espectrómetro de masas guardan ciertas analogías.
En masas la palabra “espectro” remite a que se pueden separar masas del
mismo modo que en espectrofotometría se pueden separar fotones

18. Fuente de
iones
Analizador
de masas
Detector
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Este es un espectrómetro de masas típico

19. 1. Ionización
Fuente de
iones
M: + e-  M·+ + 2e-
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Lo primero que hay que hacer con la muestra es
romperla y generar iones con sus fragmentos, ya que
las partículas sin carga no se desvían en el interior del
campo. Este es un esquema típico de ionización que
se consigue bombardeando la muestra con electrones

20. Fuente de
iones
M: + e-  M·+ + 2e-
m1
+ + m2·

2. Fragmentación
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Los radicales libres cargados son
inestables y se fragmentan

21. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas Para analizar átomos
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
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Se han ideado muchos métodos para producir la
fragmentación/ionización. Esta es una clasificación general

22. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
se fragmenta la molécula en fragmentos
cargados, pero no hasta átomos
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23. Fuente de
iones
Volatilización
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
• primero se vaporiza; después se ioniza
• muchos fragmentos moleculares
• Métodos relativamente reproducibles
O de fase gaseosa
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24. Fuente de
iones
Volatilización
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
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25. Fuente de
iones
Volatilización
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
vaporizada
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26. Fuente de
iones
Volatilización
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
CH4 CH4
+, CH3
+, CH5
+, C2H5
+
metano, propano, acetileno, isobutano, amoniaco
impacto electrónico
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27. Fuente de
iones
Volatilización
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
CH4 CH4
+, CH3
+, CH5
+, C2H5
+
metano, propano, acetileno, isobutano, amoniaco
impacto electrónico
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La ionización/fragmentación se
produce por impactos con pequeñas
moléculas cargadas (previamente
ionizadas por impacto electrónico)

28. Fuente de
iones
Volatilización
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
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29. Fuente de
iones
Volatilización
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo >> la muestra gaseosa se coloca entre dos electrodos de alta
diferencia de potencial
>> las moléculas pierden electrones en el ánodo y los iones se
dirigen hacia el cátodo, saliendo por un agujero hecho en él
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30. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
• para muestras líquidas o sólidas
poco vaporizables o térmicamente
inestables
• ionización directa dando energía a
las moléculas en estado sólido o
líquido por diversos métodos
• apenas fragmentan la molécula 
espectros muy simples (a veces, solo
el ion molecular)
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El ion molecular es la propia molécula
ionizada, M+, o a veces la molécula
con un H adicional: (M+H)+

31. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
>> se disuelve la muestra en un disolvente de bajo
punto de ebullición (acetonitrilo, metanol, CH3Cl...)
>> la muestra se nebuliza
>> se cargan las microgotas mediante fuerte ΔV
>> al evaporarse el disolvente la carga queda en las
moléculas de la muestra, que se desorben
>> las moléculas con alto peso molecular
(proteínas, polinucleótidos…) pueden quedar con
varias cargas
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32. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
>> MALDI (Desorción-ionización láser
asistida por matriz)
>> se dispersa la muestra en matrices
fuertemente absorbentes de láser (como
ciertos derivados de ácido benzoico)
>> se irradia la matriz con un pulso láser UV
que vaporiza al analito, quedando ionizado
por transferencia de H+ de la matriz
>> ionización suave, moléculas intactas
>> ideal para macromoléculas (proteínas,
ácidos nucleicos, bacterias, virus…)
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33. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
>> se hace colisionar contra la
muestra un haz de átomos neutros
de Xe o Ar acelerados
>> esto desorbe e ioniza a los
analitos
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34. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
>> Se bombardea la superficie de la
muestra con un haz de iones (3He+, 16O+,
40Ar+)
>> así se ioniza y expulsar al analito (ion
secundario)
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35. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
>> electrodos en la disolución del analito
>> ionización mediante pulso de potencial
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36. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
>> la disolución de la muestra se coloca
sobre un ánodo de W
>> se aplica una fuerte V
>> los iones producidos se dirigen al
cátodo y lo atraviesan (por un agujero)
>> (parecido a ionización por campo, pero
para muestras no vaporizadas)
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37. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
Impacto electrónico Ionización química
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Estas imágenes permiten comprobar
que la forma de un espectro de masas
(especialmente el número de picos)
depende mucho del método de
ionización/fragmentación empleado

38. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Ionización por campo
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
Impacto electrónico Ionización química
Espectrometría molecular de masas:
• El espectro (número de picos) depende
mucho del método de ionización
• Esto supone poca reproducibilidad (excepto
en impacto electrónico)
• Los métodos de desorción fragmentan
menos (espectros muy simples)
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39. Fuente de
iones
Volatilización Desorción
Para analizar moléculas
Impacto electrónico
Ionización química
Electroespray
Desorción /
ionización por
láser
Bombardeo con
átomos rápidos
Ionización
secundaria
Chispa
Desorción por
campo
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
Para analizar átomos
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Ionización por campo

40. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
se fragmenta la molécula hasta
obtener solo átomos ionizados Para analizar átomos
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41. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
>> ICP-MS: Espectrometría de masas con
plasma por acoplamiento inducido
>> La disolución de la muestra se
nebuliza y se inyecta en un plasma
Para analizar átomos
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42. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Vaporización electrotérmica
Ablación por láser
Para analizar átomos
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43. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
Para analizar átomos
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44. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
>> en una cámara de alto vacío se hace saltar
una chispa entre dos electrodos bajo una alta
diferencia de potencial (orden 104 V)
>> a veces la muestra es uno o los dos electrodos
>> la muestra genera iones gaseosos
Para analizar átomos
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45. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
>> recipiente con dos electrodos
y gas Ar que se ioniza a miles de voltios
>> el cátodo es la muestra o un metal en el
que esta se deposita
>> los iones Ar+ impactan contra la muestra
arrancando átomos de ella, que se ionizan
Para analizar átomos
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46. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
>> se calienta una muestra en una superficie
>> al desorberse se atomiza e ioniza
Para analizar átomos
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47. Fuente de
iones
Plasma inductivo
Chispa de radiofrecuencia
Lámpara de descarga
luminiscente
Ionización térmica
Ablación por láser
Para analizar átomos
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48. Fuente de
iones
Analizador
de masas
Detector
Los iones se aceleran a velocidades
supersónicas y se dirigen en el
vacío (10–4 – 10–6 Pa) hacia un
analizador de masas
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Tras la producción de los fragmentos
iónicos, un dispositivo debe separarlos
según su masa (más propiamente,
según su relación masa/carga)

49. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
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50. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
triplenlace.com

51. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
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analizador de masas de doble enfoque
Una variante es el analizador de doble
enfoque. El sector magnético separa
los iones en función de su relación
m/z y el campo eléctrico sirve de filtro
energético para generar haces iónicos
monoenergéticos

52. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
>> Dentro del dispositivo se crea un campo
eléctrico oscilante (mediante un voltaje de
radiofrecuencia)
>> Para un determinado valor de radiofre-
cuencia, solo los iones de una determinada
relación m/z siguen una trayectoria estable
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53. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
>> Dentro del dispositivo se crea un campo
eléctrico oscilante (mediante un voltaje de
radiofrecuencia)
>> Para un determinado valor de radiofre-
cuencia, solo los iones de una determinada
relación m/z siguen una trayectoria estable
Cuadrupolo:
• Resolución: una unidad de
relación m/z
• No necesita excesivo vacío
• Es barato
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54. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
>> Combinando campos eléctricos y/o
magnéticos se capturan iones en una región
>> escapan de la trampa solo los iones
con una determinada relación m/z
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55. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
>> todos los iones viajan por un
tubo con la misma energía cinética
>> llegan antes los que
tienen menor masa
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(Imagen animada)

56. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
>> todos los iones viajan por un
tubo con la misma energía cinética
>> llegan antes los que
tienen menor masa
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57. Analizador
de masas
De sector magnético
De cuadrupolo
Trampa de iones
De tiempo de vuelo
De transformada de
Fourier
>> se usa en la espectrometría de masas por
resonancia de ciclotrón iónica por TF
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>> se hace que todos los iones giren dentro de
un compartimento magnético, lo que genera
una señal en el dominio del tiempo que, por
medio de una transformación de Fourier, se
convierte en una señal en el dominio de la
frecuencia relacionada con m/z

58. Fuente de
iones
Analizador
de masas
Detector
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Finalmente, el detector “cuenta” los iones
que le llegan según su relación m/z y registra
el correspondiente espectro de masas

59. Detector
Copa de Faraday
Multiplicador de
electrones
Detector de
transformada de
Fourier
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60. Detector
Copa de Faraday
Multiplicador de
electrones
Detector de
transformada de
Fourier
>> dispositivo que genera corriente eléctrica
en proporción al número de iones capturados
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61. Detector
Copa de Faraday
Multiplicador de
electrones
Detector de
transformada de
Fourier
>> dan la medida en cuentas por segundo
>> límites de detección muy bajos
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62. Detector
Copa de Faraday
Multiplicador de
electrones
Detector de
transformada de
Fourier
>> relacionado con el analizador de masas de TF
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>> dos placas que los iones, al orbitar,
pasan rozando, lo que crea una corriente
alterna; todos los tipos de iones se
detectan simultáneamente

63. Espectrógrafos de masas de Aston
Francis Aston
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La instrumentación ha
avanzado mucho desde
los primeros equipos

64. Espectrógrafos de masas de Aston
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Otro espectrómetro
de masas antiguo

65. triplenlace.com
Un moderno equipo de
espectrometría de masas

66. triplenlace.com

67. triplenlace.com

68. Instrumentos
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Hoy día se pueden
encontrar equipos tan
pequeños como estos para
realizar estudios in situ

69. Análisis químico por espectrometría de masas

70. En la espectrometría de masas pueden considerarse dos
modalidades: atómica y molecular.
El objetivo de la primera es hacer un análisis elemental de
la muestra (es decir, conocer los elementos químicos de
que está formada); para conseguirlo conviene romper la
muestra completamente.
El objetivo de la segunda es conocer las moléculas que
integran la muestra. En este caso no se puede romper
completamente en sus átomos porque se perdería toda la
información molecular

71. Espectrometría atómica de masas
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72. Espectrometría atómica de masas
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Los espectros atómicos de masas son muy fáciles de interpretar. Si la carga
de los iones es 1, en el eje X se lee directamente el peso atómico de los
isótopos separados. Basta consultar una tabla periódica

73. Dada una muestra, se puede analizar
• cualitativamente
• cuantitativamente (intensidad proporcional a concentración)
Espectrometría atómica de masas
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74. Espectrometría atómica de masas Interferencias
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Como en todas las técnicas,
unos analitos pueden sufrir
interferencias de otros

75. Espectrometría atómica de masas Interferencias
• isobáricas
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Los picos de sendos isótopos de Ni y Fe
con el mismo peso atómico aparecen
superpuestos; es una interferencia
isobárica del Ni sobre el Fe o viceversa

76. Espectrometría atómica de masas Interferencias
• isobáricas
• atomización
incompleta
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Si queda un fragmento molecular sin
romper completamente se puede
confundir con un elemento del
mismo peso

77. Espectrometría atómica de masas Interferencias
• isobáricas
• atomización
incompleta
• iones de z > 1
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Si la masa de un ion es m y su carga,
por ejemplo, 2, no aparecerá en la
posición m del eje X, sino en m/2,
pudiendo solaparse con un ion de
carga 1 de masa mitad que el
anterior

78. Espectrometría atómica de masas
Análisis:
• cuantitativo
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79. Espectrometría atómica de masas
Análisis:
• cuantitativo
• mediante curva de calibración
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80. Espectrometría atómica de masas
Análisis:
• cuantitativo
• mediante curva de calibración
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Medida de la señal
de varios patrones
de un analito en
un espectrómetro
de masas. Se
aprecia que la
relación es lineal
en muchos
órdenes de
magnitud de la
concentración

81. Análisis:
• cuantitativo
• por dilución isotópica
Espectrometría atómica de masas
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82. Análisis:
• cuantitativo
• por dilución isotópica
>> se registra un espectro de la muestra; en él aparecerán
todos los isótopos del analito con intensidad proporcional a su
abundancia
Espectrometría atómica de masas
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83. Análisis:
• cuantitativo
• por dilución isotópica
>> se registra un espectro de la muestra; en él aparecerán
todos los isótopos del analito con intensidad proporcional a su
abundancia
>> se añade un patrón del analito enriquecido en uno de sus
isótopos
Espectrometría atómica de masas
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84. Análisis:
• cuantitativo
• por dilución isotópica
>> se registra un espectro de la muestra; en él aparecerán
todos los isótopos del analito con intensidad proporcional a su
abundancia
>> se añade un patrón del analito enriquecido en uno de sus
isótopos
>> se mezclan bien muestra y patrón
Espectrometría atómica de masas
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85. Análisis:
• cuantitativo
• por dilución isotópica
>> se registra un espectro de la muestra; en él aparecerán
todos los isótopos del analito con intensidad proporcional a su
abundancia
>> se añade un patrón del analito enriquecido en uno de sus
isótopos
>> se mezclan bien muestra y patrón
>> se registra un nuevo espectro y se mide la relación de
intensidades de los isótopos; por fórmulas matemáticas
puede conocerse la concentración del analito
Espectrometría atómica de masas
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86. Espectrometría molecular de masas
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Veremos ahora, con algunos
ejemplos, algunas reglas empíricas
que se siguen en espectrometría
molecular de masas para identificar
especies moleculares

87. Si hay un solo pico puede ser M+ o (M+H)+ (da el peso molecular)
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La fragmentación puede ser tan ligera
que solo se obtenga un fragmento (un
solo pico en el espectro)

88. Si hay un solo pico puede ser M+ o (M+H)+ (da el peso molecular)
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Otras veces se obtienen más picos,
pero normalmente el de relación
m/z más alta da el peso molecular
(o el peso molecular + 1)

89. Los espectros de mezclas son complicados  se requiere
técnica de separación previa (normalmente, cromatografía)
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90. En ionizaciones con compuestos químicos aparecen picos de estos
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Una de las técnicas de ionización consiste en hacer
impactar la muestra a gran velocidad contra moléculas
pequeñas. En este caso, lógicamente, en el espectro
también pueden aparecer picos de estas moléculas

91. Cada familia de compuestos sigue sus pautas propias de fragmentación
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92. Cada familia de compuestos sigue sus pautas propias de fragmentación
H3C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
15 15
14 14 14 14 14 14 14 14
M = 142
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Vamos a ver un ejemplo de fragmentación típica:
la de un hidrocarburo. Este, concretamente,
tiene un peso molecular de 142 y está formado
de 2 grupos CH3– (el peso de cada grupo es 15) y
de 8 grupos –CH2 – (cuyo peso es 14)

93. Cada familia de compuestos sigue sus pautas propias de fragmentación
H3C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
15 15
14 14 14 14 14 14 14 14
M = 142
29 113
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Téngase en cuenta que la muestra no contiene una
molécula del hidrocarburo, sino muchas. Cada una de ellas
se puede romper de forma diferente. Por ejemplo, si una
molécula se rompe así, se obtendrá un fragmento de peso
15+14 = 29 y otro fragmento de peso 142 – 29 = 113

94. Cada familia de compuestos sigue sus pautas propias de fragmentación
H3C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
15 15
14 14 14 14 14 14 14 14
M = 142
43 99
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Pero si se otra molécula se rompe de este
otro modo, se obtendrán fragmentos de
peso 15+14+14 =43 y de peso 142-43 = 99

95. Cada familia de compuestos sigue sus pautas propias de fragmentación
H3C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
15 15
14 14 14 14 14 14 14 14
M = 142
57 85
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Y si la ruptura es de este modo, los fragmentos
obtenidos tendrán pesos de 57 y 85

96. Cada familia de compuestos sigue sus pautas propias de fragmentación
H3C—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH2—CH3
15 15
14 14 14 14 14 14 14 14
M = 142
71 71
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Finalmente, esta ruptura dará dos
fragmentos iguales de peso 71

97. Cada familia de compuestos sigue sus pautas propias de fragmentación
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Efectivamente, el espectro revela la
existencia de fragmentos de dichos valores
de masa (29, 43, 57, 71, 85, 99, 113),
aparte de otros que pueden deberse a
pérdidas o ganancias de átomos de H

98. Los hidrocarburos dan picos separados 14 unidades de masa
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El razonamiento
anterior permite
entender esta regla de
fragmentación de los
hidrocarburos, pues
unos fragmentos se
diferencian de otros en
grupos –CH2–, cuyo
peso es 14

99. Se producen fragmentos químicamente estables (benceno…)
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Otra pauta general es que los compuestos que
contienen fragmentos químicamente estables
(como lo son los anillos de benceno) producen
picos correspondientes a dichos fragmentos

100. A veces se forman pequeñas moléculas estables neutras: H2O,
CO, NH3, HCl, HCN y H2S (ej.: los alcoholes dan un pico de 18
unidades de masa correspondiente a H2O+)
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101. En especies que contiene átomos que se presentan en la naturaleza
en formas isotópicas abundantes se identifican fragmentos de
distinto peso según el peso del isótopo que contengan
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Por ejemplo, el Cl tiene dos
isótopos muy abundantes en
la naturaleza, uno en
proporción del 75% y otro del
25% (relación 75:25 = 3:1)

102. triplenlace.com
Se observarán pares de picos
separados 2 unidades de masa. Serán
debidas a fragmentos que retienen el
átomo de Cl. Como la proporción de los
isótopos de Cl es 3:1, la relación de
intensidades de estos picos que
aparecen por parejas será también 3:1
En especies que contiene átomos que se presentan en la naturaleza
en formas isotópicas abundantes se identifican fragmentos de
distinto peso según el peso del isótopo que contengan

103. En especies que contiene átomos que se presentan en la naturaleza
en formas isotópicas abundantes se identifican fragmentos de
distinto peso según el peso del isótopo que contengan
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En una muestra de cloropropano habrá
moléculas que pesen 80 y otras que
pesen 78, según el isótopo de Cl que
contenga cada molécula concreta (Cl
de peso 35 o Cl de peso 37)

104. Pérdida de CH3
En especies que contiene átomos que se presentan en la naturaleza
en formas isotópicas abundantes se identifican fragmentos de
distinto peso según el peso del isótopo que contengan
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105. En especies que contiene átomos que se presentan en la naturaleza
en formas isotópicas abundantes se identifican fragmentos de
distinto peso según el peso del isótopo que contengan
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Pero unas y otras moléculas, al
perder su Cl, contribuirán a la
intensidad del pico que se
observa a 43 unidades de masa

106. Espectrometría molecular de masas
Análisis:
• cuantitativo
• mediante curvas de calibrado
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107. Aplicaciones en medio ambiente

108. >> En:
• suelos
• líquidos
• gases
>> Se puede estudiar gran variedad de sustancias:
• COV
• pesticidas, compuestos halogenados…
• compuestos inorgánicos
• radioisótopos
• desechos nucleares
• microorganismos
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109. triplenlace.com
Un ejemplo de estudio de microorganismos por espectrometría
de masas: distinción de varios tipos de bacterias

110. Estas explicaciones están tomadas del libro
Técnicas Fisicoquímicas en Medio Ambiente
(En el enlace anterior se puede encontrar información
adicional sobre las técnicas instrumentales)

111. Más teoría, ejercicios y prácticas de
Química General, Química Inorgánica Básica,
Química Orgánica Básica, Química Física,
Técnicas Instrumentales…
en
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