Question 1

מהם שלושת הרכיבים העיקריים של ספקטרומטר מסות?

Accepted Answer

ספקטרומטר מסות מורכב ממקור יינון, מנתח מסות ומגלה. מקור היינון הופך את תרכובות הדגימה ליונים בשלב הגז, בדרך כלל בעלי מטען חיובי יחיד. מנתח המסות מפריד את היונים על בסיס יחס המסה-מטען שלהם, והמגלה מודד את השפע היחסי של כל סוג יון כדי להפיק את ספקטרום המסות.

Question 2

במה נבדלות טכניקות יינון קשיחות ורכות בספקטרומטרית מסות?

Accepted Answer

טכניקות יינון קשיח (Hard ionization) גורמות לפרגמנטציה נרחבת, ומייצרות מקטעים רבים בעלי מסה נמוכה יותר המסייעים בקביעת המבנה המולקולרי. טכניקות יינון רך (Soft ionization) גורמות לפרגמנטציה מועטה או לכמעט ללא פרגמנטציה, ובכך משמרות יונים בעלי מסה מולקולרית גבוהה. הבחירה תלויה באנליט וברמת הפרגמנטציה הרצויה, שכן פרגמנטציה מוגברת עלולה להוביל לאובדן מידע מבני, בעוד שיינון בלתי מספיק עלול להוביל לאי-זיהוי של מולקולות קטנות.

Question 3

מהו תפקידו של המגזר המגנטי (magnetic sector) במנתח מסות?

Accepted Answer

סקטור מגנטי משתמש במגנט מעוקל כדי להפיק שדה מגנטי הומוגני המפריד יונים על בסיס יחס המסה למטען שלהם. היונים נעים במסלול מעגלי הנקבע על ידי מתח ההאצה, עוצמת השדה המגנטי ויחס ה-m/z. באמצעות סריקה של השדה המגנטי, יונים ספציפיים מגיעים לגלאי בזמנים שונים, מה שמאפשר זיהוי מדויק של כל מין כימי.

Question 4

כיצד מסנן מסות מסוג קוואדרופול (quadrupole) מפריד יונים?

Accepted Answer

קוואדרופול (quadrupole) מורכב משני זוגות של מוטות מתכת מקבילים עם מתחי זרם ישר לסירוגין, השומרים על זוגות המוטות במצב של מופע שונה (out of phase). יונים נעים דרך המרכז במסלול דמוי בורג עקב משיכה ודחייה מתמידות מהמוטות. בהתאם ליחס המסה-מטען, היונים עוברים את המסלול המלא כדי להגיע לגלאי, או פוגעים במוטות ומאבדים.

Question 5

מהו התפקיד של פלזמה בעלת צימוד השראתי (ICP) בניתוח בספקטרומטריית מסות?

Accepted Answer

פלזמה עם השראה השראית (ICP) היא שיטת יינון קשה המשתמשת בפלזמת ארגון בטמפרטורה של כ-10,000°C כדי ליינן מולקולות של דגימה. הפלזמה מייבשת טיפות אירוסול, מפרקת מולקולות ומסירה אלקטרונים מרכיבים לצורך גילוי. ICP-MS משמשת בדרך כלל לגילוי וכימות של יסודות מתכת בדגימות, כגון ברזל בננו-חלקיקים, כאשר עקרונות ויישומים של עקומות כיול מנחים את הניתוח הכמותי.

Question 6

מדוע הכנת דגימות חשובה לפני אנליזת ICP-MS?

Accepted Answer

הכנת הדגימה מסירה יסודות קורט מזוהמים ומבטיחה עיכול תקין של הדגימה. הדגימות מטופלות בחומצה הידרוכלורית כדי להסיר זיהום של ברזל, ולאחר מכן יעכלו בחומצה חנקתית מרוכזת למשך לילה. הדגימה המועכלת מדוללת כדי להגיע לטווח ריכוזים אידיאלי של חלקים למיליארד (ppb) ועוברת צנטריפוגה להסרת שאריות, ובכך מובטחים זיהוי וכמות מדויקים של יסודות המטרה.

Question 7

מהם היישומים הנפוצים של שיטות יינון שונות בספקטרומטריית מסות?

Accepted Answer

יינוז פעימה לייזרר עם סיוע מטריצה מזמן מעוף (MALDI-TOF) היא טכניקת יינון רכה המשמשת לניתוח חלבונים בעלי משקל מולקולרי גבוה על ידי ייצוב המולקולות באמצעות מטריצה. יינון אלקטרוני הוא טכניקת יינון קשה לניתוח תרכובות נדיפות ותרכובות הרגישות לחמצון. קרינת סינכרוטרון המשולבת עם ספקטרומטריית מסות של אלומה מולקולרית מייננת באופן סלקטיבי מולקולות בשלב הגז כדי לבחון את המבנה האלקטרוני שלהן.

מבוא לספקטרומטריית מסה - חידון הערכה