Spektrometri massa

Spektrometri massa (Bahasa Inggris: Mass spectrometry, disingkat MS) adalah alat yang digunakan untuk menentukan massa atom atau molekul, yang ditemukan oleh Francis William Aston pada tahun 1919. Prinsip kerja alat ini adalah pembelokan partikel bermuatan dalam medan magnet.

Spektroskopi massa adalah suatu teknik analisis dengan prinsip dasar membuat suatu molekul netral menjadi bermuatan sehingga bisa dideteksi. Tujuan utama dari spektroskopi massa adalah mengetahui berat molekul. Informasi yang diperoleh dari spektrum MS adalah berat ion, yakni massa molekul isolat ditambah atau dikurangi sumber ion. Berat ion biasanya disajikan dalam [M+H]⁺ atau [M+OH]^- atau dalam bentuk radikal [M^*]⁺. Berat molekul sesungguhnya diperkirakan bertambah satu atau berkurang satu angka yang mendekati. Adakalanya ionisasi melalui penambahan berat molekul air (Saifudin, 2014).

Dalam spektrofotometer, massa reaksi pertama suatu molekul adalah ionisasi pelepasan sebuah elektron, yang menghasilkan ion molekul. Peak untuk radikal ion ini biasanya adalah puncak paling kanan dalam spektrum, bobot molekul senyawa ini dapat ditentukan. Diduga bahwa elektron dalam orbital berenergi tinggi adalah elektron yang pertama-tama akan lepas. Jika sebuah molekul mempunyai elektron-elektron n menyendiri, maka salah satunya akan dilepaskan. Jika tidak terdapat elektron n, maka akan dilepaskan sebuah elektron pi (π). Jika tidak terdapat elektron n maupun elektron π, maka ion molekul yang akan terbentuk sengan lepasnya sebuah elektron sigma (σ).

Setelah ionisasi awal ion molekul akan mengalami fragmentasi, yaitu proses pelepasan radikal-radikal bebas atau molekul netral kecil dilepaskan dari ion molekul itu. Sebuah ion molekul tidak pecah secara acak, melainkan cenderung membentuk fragmen-fragmen yang paling stabil.

Cara kerja

Sampel dalam bentuk gas mula-mula ditembaki dengan berkas elektron berenergi tinggi. Perlakuan ini menyebabkan atom atau molekul sampel berionisasi (melepas elektron sehingga menjadi ion positif). Ion-ion positif ini kemudian dipercepat oleh suatu beda potensial dan diarahkan ke dalam suatu medan magnet melalui suatu celah sempit. Di dalam medan magnet, ion-ion tersebut akan mengalami pembelokan yang bergantung kepada:

Kuat medan listrik yang mempercepat aliran ion. Makin besar potensial listrik yang digunakan, makin besar kecepatan ion dan makin kecil pembelokan.
Kuat medan magnet. Makin kuat magnet, makin besar pembelokan.
Massa partikel (ion). Makin besar massa partikel, makin kecil pembelokan.
Muatan partikel. Makin besar muatan, makin besar pembelokan.