1. 질량 분석법 (Mass Spectrometry)
ㅇ 개요
- 시료 내 각 성분의 원자,분자 질량을 결정하여, 물질 특성을 밝히는 방법
ㅇ 측정 방식
- 이온화된 분자의 질량 대 전하 비를 측정하여, 쪼개진 하전 입자의 분자량을 결정하는 등
. 이를통해 분자에 대한 구조적인 정보 등도 알 수 있음
ㅇ 측정 대상
- 시료 및 성분 분자량
- 분자 분리 정보
- 분자 구조, 크기 및 화학식 등
ㅇ 적용 분야
- 동위원소 측정, 유기화합물(단백질 등)의 구조 해석에 많이 이용됨
2. 질량 분석법의 측정 원리
ㅇ 분석 대상물을, 여러 에너지원을 이용하여, 기체 이온으로 만들고,
- 이를, 고 에너지 전자로 충돌시켜, 생성된 여러 이온 파편에 대해,
. 대략 6,400 kJ (70 eV) 정도의 매우 높은 에너지
- 이를, 전자기장 속으로 통과시켜, 가속 원운동을 하게 하면,
- 이때, 질량 대 전하 비(m/z)에 따라, 다르게 분리되어 나옴
. 원운동의 반지름이 질량에 따라 다르게 됨
. 전하를 띈 입자들이, 전자기장에 의해 다르게 영향 받음(휘게 됨)
- 이를, 검출기에서 기록하고,
- 이후, 성분별 다른 크기의 도형적 표현인, 질량 스펙트럼을 이용하여,
- 정량,정성 분석하며, 분자량,분자식,분자구조 등을 분석해냄
3. 질량 분석법의 주요 요소
ㅇ 시료 준비
- 기체 이온화시킨 입자 전하를 띈 화학종이 고 진공 밀폐 공간에 주입됨
ㅇ 질량분석계 구성
- 이온화 장치
. 시료 분자에 이온화된 전하를 줌
- 질량 선택성 분석관
. 이온이 질량 대 전하 비에 따라 분리되게 함
- 이온 검출기
. 분리된 이온이 관측되고 계산이 됨
ㅇ 질량분석 기기 분류 방법
- 질량을 분리하는 방법에 따라 구분함
ㅇ 질량 스펙트럼 (Mass Spectrum)
- 질량 분석계에서 얻어지는 스펙트럼 형태의 그래프
. 질량 대 전하 비(x축)에 따른 이온 존재량(y축)을 그린 그래프
- 가로축은, 이온의 분자량 M을 전자의 전하 e로 나눈 M/e 값
- 세로축은, 이온 전류의 값
4. [참고사항]
ㅇ 원자 질량 분석법 (Atomic Mass Spectrometry)
- 시료에 존재하는 원소들을 찾아내고,
- 그 농도를 측정하기 위해, 폭넓게 사용되는 방법