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-sebA-

SP-Schnüffler

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Beitrag 41095 , Massenspektrometer [Alter Beitrag18. Dezember 2003 um 21:31]

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Hi alle!

Wir schreiben morgen Chemieschulaufgabe und jetzt müsste ich dringend wissen wie in der simpelsten Theorie ein Massenspektrometer funktioniert. Leider finde ich bei Google wenn überhaupt nur Versteigerungen bei EBay oder Erklärungen, die denke ich nicht mal meine Lehrerin verstehen würde... *g*

Also, wenn ihr da was hättet, was mir weiterhelfen könnte oder mir so schnell die Funktionsweise erklären könntet, wäre ich euch echt dankbar.

Ich weiß, dass das hier das falsche Forum dafür ist, aber ihr seid (schon wieder) meine letzte Rettung... *gg*


Gruß, Sebastian
pegi

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Beitrag 41096 [Alter Beitrag18. Dezember 2003 um 21:50]

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Ist schon eine Ewigkeit her, als ich sowas im Chemie-Leistungskurs gemacht habe. Daher eine kurze Erklärung aus wissen.de wink

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Massenspektroskopie
modernes Analysenverfahren, bei dem die unterschiedliche Beweglichkeit von Teilchen in einem elektrischen und magnetischen Feld benutzt wird, um sie nach ihren Masse-Ladungsverhältnissen zu sortieren. Die eingesetzten Geräte unterscheiden sich aufgrund der Nachweisart. Bei einem Massenspektrometer werden die Teilchen elektrisch oder mit einem Szintillationsdetektor, beim Massenspektrographen fotografisch erfasst. Die Messapparaturen bestehen aus fünf grundlegenden Einheiten:

1. dem Vakuumsystem; 2. dem Probeneinlass für gasförmige oder verdampfbare (Gaschromatograph), höhermolekulare oder temperaturempfindliche (Hochdruckflüssigkeitschromatograph) oder feste Untersuchungsobjekte (Direktaufgabe); 3. der Ionisationskammer, in der die Probe in charakteristische Ionenmassenfragmente zerschlagen wird; 4. dem Analysator, in dem der Teilchenstrom entsprechend den Masse-Ladungsverhältnissen getrennt wird, und 5. dem Detektor, in dem die typischen Bruchstücke gesammelt oder nachgewiesen werden. Das Ergebnis liegt in Form von Massenspektren vor, die die Häufigkeitsverteilung der einzelnen Massenwerte von Molekülfragmenten oder Molekülionen darstellen. Wegen der Vielfalt und Kompliziertheit dieser Spektren erfolgt die Auswertung heute überwiegend durch Computersysteme, die die gemessenen Spektren mit den gespeicherten Karteidaten bekannter Substanzen vergleichen. Eine große Zahl verschiedenster Untersuchungen basiert auf der Massenspektrometrie als Grundlage. Diese schließen die Identifizierung von Isotopen chemischer Elemente, die genaue Bestimmung von Atommassen, die Aufklärung von Strukturformeln, die Analyse unbekannter Verbindungen, z. B. bei Umweltproben, ein.

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HIH cool
Rocketom

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Rocketom

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Beitrag 41099 [Alter Beitrag19. Dezember 2003 um 10:56]

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Mein Fachgebiet - Schade, dass ich das jetzt erst lese!
Ich habe jahrelang selber mit einem Balzer Quadrupol an einer Auger-Sonde gearbeitet, aber auch in der Gasphase (Abgas/Katalysatortests) .
Könnte vielleicht noch Unterlagen hervorkramen, aber jetzt ist es sicher zu spät...

Im Moment mache ich mehr Röntgenfeinstruktur (XRD sowie EDX, WDX) und Photoelektronenspetroskopie (XPS).
SIMS (Sekunärionen-Massenspektroskopie) nur am Rande...aber ich hätte sicher noch was für Dich scannen können.

Im Prinzip geht es jedenfalls so:

*Die Probe wird mit schweren Ionen beschossen (z.B ionisiertes Xenon - das Gas wird in einem eigenen Geräteteil ionisiert und beschleunigt, oft mit einer sog. differentiellen Ionenkanone)

*Aus der Probe werden dadurch wiederum Ionen des Probenmaterials herausgeschlagen und in einem Magnetfeld beschleunigt.

*So beschleunigt fliegen sie zum eigentlichen Massenspektrometer.
Dort werden sie durch ein Magnetfeld nach dem Verhältnis von ihrer Masse zu ihrer Ladung getrennt. Das ermöglicht auch die Unterscheidung einzelner Isotope eines Elementes.
Der Sekundärionendetektor am Austritt des Spetrometers ist in der Lage, einzelne Teichen zu zählen!
Dadurch werden sehr hohe Empfindlichkeiten erreicht (ppm und ppb-Bereich).
Das funktioniert natürlich nur, wenn der Restgasdruck im System sehr niedrig ist, d.h.alles läuft im Vakuum ab (UHV-Geräte = Ultrahochvakuum).

Vieleicht kannst Du das hier ja noch in der Schulbücherei lesen.


Gruß,
Thomas

"Am Schluß jeder Berechnung steht das Experiment" (Rolli)
-sebA-

SP-Schnüffler

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Beitrag 41107 [Alter Beitrag19. Dezember 2003 um 13:57]

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Hab ich doch gewusst, dass ich mit dem Thema bei euch an der richtigen Stelle bin. smile
Ganz großen dank an euch, jetzt habt ihr euch eure Weihnachtsferien wirklich verdient... wink

Gruß, Sebastian
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