Masa-espektrometro-en iturria ikusi

[[Fitxategi:NanoESIFT.jpg|link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/e/e2/NanoESIFT.jpg/220px-NanoESIFT.jpg|thumb| Elektrosprai bidezko ioi-sorta masa-espektrometro batean.]]
'''Masa-espektrometria''' substantzia baten [[Molekula|molekulen]] banaketa bere masaren arabera zehaztea ahalbidetzen duen analisi-teknika da. '''Masa-espektrometroa''' elementu kimiko eta [[isotopo]] atomiko ezberdinen konposizioa zehaztasun handiz aztertzeko aukera ematen duen gailua da, nukleo atomikoak [[masa]] eta [[Karga elektriko|kargaren]] arteko erlazioaren arabera (m/q) bereiziz. Konposatu bat osatzen duten elementu kimiko desberdinak identifikatzeko edo konposatu bereko elementu ezberdinen eduki isotopikoa zehazteko erabil daiteke. Gas-kromatografo batean, detektagailu gisa aurkitzen da maiz, ingelesez GC-MS izenez ezagutzen den teknika hibridoan.

Masa espektrometroak [[Ioi|ioien]] masa/karga erlazioak neurtzen ditu, aztertu beharreko konposatuaren material-sorta bat berotuz [[atomo]] desberdinak lurrundu eta ionizatu arte. Ioi-sortak eredu zehatz bat sortzen du detektagailuan, eta horrek konposatua aztertzeko aukera ematen du. [[Industria|Industrian]] oso erabilia den teknika da [[Erdieroale|erdieroaleen]], biosentsoreen, kate polimeriko konplexuen, sendagaien, sintesi kimikoko produktuen, analisi forentseen, ingurumenaren kutsaduran, [[Lurrin|lurrinetan]] eta, hautsi gabe, lurrin fasera pasa eta ionizatu daitezkeen mota guztietako analitoetan.

== Historia ==
[[Fitxategi:Early_Mass_Spectrometer_(replica).jpg|link=//upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/thumb/9/9a/Early_Mass_Spectrometer_%28replica%29.jpg/250px-Early_Mass_Spectrometer_%28replica%29.jpg|thumb|250x250px| Lehen masa espektrometroetako baten erreplika.]]
1886an, Eugen Goldstein-ek presio baxuko gasetan deskarga izpiak ikusi zituen zulatutako [[katodo]] batean anodotik urrun eta kanaletan barrena, negatiboki kargatutako [[Izpi katodiko|izpi katodoen]] norabidearen kontrakoa (katodotik anodora bidaiatuz). Goldsteinek positiboki kargatutako anodo izpi ''horiei Kanalstrahlen'' (kanal izpiak) deitu zien. [[Wilhelm Wien]]-ek eremu elektriko edo magnetiko indartsuek kanal-izpiak desbideratzen zituztela aurkitu zuen, eta, 1899an, eremu elektriko eta magnetiko paraleloekin izpi positiboak bereizten zituen karga-masaren erlazioan (''Q/m'') oinarritutako gailu bat eraiki zuen. Wienek karga eta masa erlazioa deskarga-hodiko gasaren izaeraren araberakoa zela aurkitu zuen. [[Joseph John Thomson|J. J. Thomson]] zientzialari ingelesak —elektroiaren masa eta karga erlazioa neurtzeko interesa zuena— geroago, Wienen lana hobetu zuen presioa murriztuz masa espektrometroaren antzeko lehen tresna sortzeko.

Masa espektrometriako teknika moderno batzuk Arthur Jeffrey Dempster eta [[Francis William Aston|FW Aston]]-ek asmatu zituzten 1918an eta 1919an, hurrenez hurren. 1922an, masa-espektrografoa erabiliz, elementu ez-erradioaktibo anitzen isotopoen aurkikuntzagatik eta zenbaki osoen erregela enuntziatzeagatik [[Kimikako Nobel Saria|Kimikako Nobel Saria eman]] zioten [[Francis William Aston|Astoni]]. 1989an, Fisikako Nobel Sariaren erdia [[Hans Georg Dehmelt|Hans Dehmelt]] eta [[Wolfgang Paul]]-i eman zieten 1950eko eta 1960ko hamarkadetan ioien tranpa teknika garatzeagatik; beste erdia Norman Foster Ramsey-ri eman zioten. 2002an, [[Kimikako Nobel Saria]] eman zieten: [[John B. Fenn|John Bennett Fenn]]-i elektrosprai ionizazioaren garapenagatik (''electrospray ionizatio'', ESI), eta [[Koichi Tanaka|Koichi Tanakari]] laser desortzio biguna (''soft laser desorptio'', SLD) eta haren aplikazioa makromolekula biologikoen ionizazioari, batez ere, proteinenari<ref>{{Cite news|izenburua=The Nobel Prize in Chemistry 2002: Information for the Public|argitaletxea=The Nobel Foundation|data=9 de octubre de 2002|url=http://nobelprize.org/nobel_prizes/chemistry/laureates/2002/public.html|accessdate=29 de agosto de 2007}}</ref>.

== Ioi sekundarioen masa- espektrometriaren (SIMS) oinarriak ==
'''Ioiak detektatzeko''' teknika helburu batean zentratutako partikulen arbastatze gisa (ingelesez '''sputtering''') ezagutzen den fenomenoan oinarritzen da, ioi, atomo edo molekulek bonbardatzen dituztenak. Partikula primarioaren energia-barrutiaren arabera, talka elastikoak eta inelastikoak gertatzen dira:

* keV tartean, interakzio nagusiak ''elastikoak'' dira;
* talka ''inelastikoak'' handitu egiten dira energia handitu ahala. Horiek MeV energia barrutian izaten dira ohikoenak.

Dispertsio-prozesuak ioi sekundarioak sortzen ditu translazio-energia zinetikoen tartean. Energia-banaketa desberdinak dira ioi atomikoekin edo molekularrekin ari garen arabera. SIMS ionizazio-eraginkortasuna ionizatuta dauden atomo sakabanatuen zati gisa definitzen da. Eraginkortasuna analisi-elementuarekiko hainbat magnitude ordenatan aldatzen da. Eragin agerikoenak ionizazio potentziala eta ioi negatiboen afinitate elektronikoa dira.

=== Funtsezko kontzeptuak ===

* '''Ebazpena''' (E) antzeko masa molekularra duten ioien masa bereizteko eta neurtzeko gaitasuna da, eta definitzen da: interesgarria den (m) masaren eta masa-desberdintasunaren (Δm) —seinalearen gailur baten zabalera gisa definitua bere altueraren erdian— arteko zatiketa gisa. Beraz, E=(m/Δm). Inguruko seinaleen bi gailur nahiko bereizita jotzen dira maximoak bereizten dituen seinalearen harana intentsitatearen % 10era jaitsi denean. Irizpide horri «% 10eko haranaren ebazpenaren definizioa» deritzo. % 10eko harana betetzeko baldintza da: gailurraren zabalera % 5era bere altuerarekiko ioien masa-diferentzia berdintzea, orduan, gailur bakoitzaren % 5aren ekarpena m/z ardatzeko puntu berean % 10eraino batzen baitu.
* '''Masa monoisotopikoa eta batez besteko masa''':
** Isotopo ugarienaren masa zehatzari masa monoisotopikoa deitzen zaio. Masa monoisotopikoa analitoaren elementu bakoitzaren masa monoisotopikoen batura da.
** Batez besteko masa bere osagaien masen batez besteko kimikoaren batura da, haien ugaritasuna kontuan hartuta.
* Masaren zehaztasuna neurtutako masaren ehuneko bat da, eta ehunekotan eta milioiko zatitan neurtzen da.

== Detektatzeko mugak ==
Oro har, higadura-tasa zenbat eta azkarragoa izan, orduan eta sentsibilitatea hobea izango da; beraz, korronte handian, energia handiko ioi izpi primarioa aproposa da. Baina, zoritxarrez, energiarekin arbastatze eraginkortasuna ez ezik, sartze-sakonera eta kaskadaren bolumena ere handitzen dira (eragindako kalteak, asaldurak). Horregatik, SIMS analisi suntsitzaile teknika bat da. Baldintza dinamikoen eta estatikoen arteko bereizketa uler dezakegu gainazalean aurkitutako lehen geruza atomikoaren bizi-denbora (t) aztertuz<ref>Atomoen dentsitatea gainazalean 10^5 atomo/cm2 da</ref>:{{Ekuazio|<math>t = 10^5 A*x/Ip*y</math>}}non:

* <math>t</math> = monogeruzaren iraupena
* <math>A</math> = ihinztatutako azalera [cm²]
* <math>Ip</math> = partikulen fluxu primarioa [cm<sup>-2</sup>]
* <math>y</math> = zati sakabanatua den.

==Erreferentzia==
{{erreferentzia zerrenda}}
==Bibliografia==
* {{erreferentzia | abizena1 = Tureček | izena1 = František | abizena2 = McLafferty | izena2 = Fred W. | name-list-style = vanc |izenburua=Interpretation of mass spectra |argitaletxea=University Science Books |lekua=Sausalito, Calif |urtea=1993 |isbn=978-0-935702-25-5|url=https://books.google.com/books?id=xQWk5WQfMQAC}}
* {{erreferentzia | izena1 = Edmond | abizena1 = de Hoffman | izena2 = Vincent | abizena2 = Stroobant | name-list-style = vanc |izenburua = Mass Spectrometry: Principles and Applications|edition = 2nd|argitaletxea = John Wiley and Sons|urtea = 2001|isbn = 978-0-471-48566-7}}
* {{erreferentzia | abizena = Downard | izena = Kevin | name-list-style = vanc |izenburua=Mass Spectrometry – A Foundation Course |argitaletxea=Royal Society of Chemistry |lekua=Cambridge UK |urtea=2004 |url=https://books.google.com/books?id=-8LtzxKrSwkC|isbn=978-0-85404-609-6}}
* {{erreferentzia|author-link=Gary Siuzdak | abizena = Siuzdak | izena = Gary | name-list-style = vanc |izenburua=Mass spectrometry for biotechnology |url=https://archive.org/details/massspectrometry0000siuz |argitaletxea=Academic Press |lekua=Boston |urtea=1996 |isbn=978-0-12-647471-8}}
* {{erreferentzia | abizena = Dass | izena = Chhabil | name-list-style = vanc |izenburua=Principles and practice of biological mass spectrometry | url = https://archive.org/details/principlespracti0000dass |argitaletxea=John Wiley |lekua=New York |urtea=2001 |isbn=978-0-471-33053-0}}
* {{cite journal | egilea = Muzikar P |izenburua=Accelerator Mass Spectrometry in Geologic Research|journal=Geological Society of America Bulletin|volume=115|urtea=2003|pages=643–654|doi=10.1130/0016-7606(2003)115<0643:AMSIGR>2.0.CO;2|issn=0016-7606|bibcode = 2003GSAB..115..643M |s2cid=55076131|display-authors=etal|url=https://semanticscholar.org/paper/f6b5cd328279e540706e5c6dbbb96046250d8216}}
* {{cite journal |egilea = Maher S, Jjunju FP, Taylor S |izenburua=100 urteas of mass spectrometry: Perspectives and future trends |journal=Rev. Mod. Phys. |volume=87 |issue=1 |pages=113–135 |urtea=2015 |doi= 10.1103/RevModPhys.87.113 |bibcode=2015RvMP...87..113M}}
* {{erreferentzia | izena = Frank | abizena = Sobott | name-list-style = vanc |izenburua=Biological Mass Spectrometry |argitaletxea=Crc Pr I Llc |lekua=Boca Raton |urtea= 2014|isbn=978-1439895276}}
* {{erreferentzia | izena = O. David | abizena = Sparkman | name-list-style = vanc |izenburua=Mass Spectrometry Desk Reference |argitaletxea=Global View Pub |lekua=Pittsburgh |urtea= 2006|isbn=978-0-9660813-9-8}}
* {{erreferentzia | izena1 = J. Throck | abizena1 = Watson  | izena2 = O. David | abizena2 = Sparkman  | name-list-style = vanc |izenburua=Introduction to Mass Spectrometry: Instrumentatio, Applications, and Strategies for Data Interpretation | url = https://archive.org/details/introductiontoma0000wats_b9m2 | edition = 4th |argitaletxea=Jonh Wiley & Sons |lekua=Chichester |urtea= 2007|isbn=978-0-470-51634-8}}  
* {{erreferentzia | egilea = Tuniz C |izenburua=Accelerator mass spectrometry: ultrasensitive analysis for global science |argitaletxea=CRC Press |lekua=Boca Raton |urtea=1998|isbn=978-0-8493-4538-8|url=https://books.google.com/books?id=RhW2k4u70ZcC}}
* {{erreferentzia | egilea = Kandiah M, Urban PL | izenburua = Advances in ultrasensitive mass spectrometry of organic molecules | journal = Chemical Society Reviews | volume = 42 | issue = 12 | pages = 5299–322 | urtea = 2013 | pmid = 23471277 | doi = 10.1039/c3cs35389c }}
* {{erreferentzia | izenburua= Mass spec : the biography of a scientific instrument|abizena=Calmes|izena=Jordan|type=MS|urtea=2011|argitaletxea=Massachusetts Instite of Technology|hdl=1721.1/68473}}

==Kanpo estekak==
{{commonscat|Mass spectrometry|masa-espektrometria}}
{{Wikiztegia|Masa-espektrometro}}
{{autoritate kontrola}}
[[Kategoria:1899 zientzian]]
[[Kategoria:Teknika zientifikoak]]
[[Kategoria:Neurgailuak]]
[[Kategoria:Patologia kimikoa]]
[[Kategoria:Patologia klinikoa]]