Electron Impact (EI)Upon bombardmen

Electron Impact (EI)
Upon bombardment with high energy electrons, molecules will lose an electron to become an ion.
Electron removal generally happens in the following order:
1) lone pair electrons,
2) pi bond electrons,
3) sigma bond electrons.
M+ is the molecular (or parent) ion.
Usually, the molecular ion retains excess energy after bombardment and fragments into smaller ions, whose masses depend on functional groups present

Advantages and disadvantages of electron impact ionization:
Advantages:
1) Good sensitivity
2) The fragmentation pattern allows for unambiguous identification of an analyte.
Disadvantages:
1) Samples must be volatilized, so the technique is not useful for high boiling or thermally unstable compounds.
2) Extensive fragmentation can cause the disappearance of the M peak  poor for measuring MW of compound
3) base peak m/z « M+

Desorption Ion Sources:
• Soft ionization techniques that usually result in spectra that consist of only M or M+1 peaks.
• Commonly used for biological samples (i.e. proteins & DNA) or thermally unstable molecules and can measure molecular weights that exceed 10,000 amu.
1. Electrospray Ionization (ESI)
• The most common ionization technique used to analyze biomolecules.
• Can be used to analyze biological macromolecules > 100,000 amu.
2. Fast Atom Bombardment (FAB)
• Used primarily for high molecular weight polar compounds.

LC-MS interface: Electrospray Ionization (ESI)
The sample is pumped through a needle surrounded by several kV of potential.
The charged spray of ultra-fine droplets of sample then passes into a capillary.
While in the capillary the solvent evaporates and the charge is attached to the analyte

Fast Atom Bombardment (FAB)
The sample is prepared in a glycerol matrix and bombarded with high velocity argon or xenon atoms.
Analyte anions and cations sputter off the sample, but only cations enter the mass analyzer due to a negatively charged accelerator/repeller plate at the analyzer inlet.
The matrix reduces fragmentation of the analyte by absorbing most of the vibrational energy imparted by the fast atom stream.

Chemical Ionization (CI)
• Same setup as EI except the ionization chamber is pressurized with a reagent gas.
• The reagent gas is present in a 103 to 104 excess over the analyte.
• The reagent gas, usually methane, is preferentially ionized.
CH4 + e-  CH4•+ + 2e-
• The primary ions CH4•+ and CH3+ form, which go on to give secondary ions.
CH4•+ + CH4  CH5+ + CH3•
CH3+ + CH4  C2H5+ + H2
CH4 + C2H5+  C3H5+ + 2H2
MH+ is a protonated parent ion or quasi-molecular ion

Mass Analyzers
Resolution -measurement of a mass analyzers ability to separate masses that are very close together
R = resolution
m = average mass of two adjacent peaks
Dm= mass difference of two adjacent peaks
Two peaks are considered resolved if the height of the valley between the peaks is < 10% the height of the shortest peak.

High Resolution Mass Spectrometry
If we have a mass analyzer capable of high resolving powers (>~5000 for low m/z

Results (Indonesian) 1:

Dampak elektron (EI)Atas pemboman dengan energi tinggi elektron, molekul akan kehilangan elektron untuk menjadi ion. Penghapusan elektron umumnya terjadi dalam urutan sebagai berikut: 1) satu-satunya pasangan elektron, 2) pi ikatan elektron, 3) sigma ikatan elektron. M + adalah ion molekuler (atau orang tua). Biasanya, ion molekul mempertahankan kelebihan energi setelah pemboman dan fragmen ke ion yang lebih kecil, massa yang tergantung pada kelompok-kelompok fungsional yang hadirKeuntungan dan kerugian dari elektron dampak ionisasi:Keuntungan: 1) baik sensitivitas 2) pola fragmentasi yang memungkinkan untuk identifikasi jelas analyte.Kekurangan: 1) sampel harus volatilized, sehingga teknik ini tidak berguna untuk mendidih tinggi atau senyawa thermally tidak stabil. 2) fragmentasi luas dapat menyebabkan hilangnya M puncak  miskin untuk mengukur MW senyawa 3) dasar puncak m/z «M +Desorption Ion sumber:• Lembut ionisasi teknik yang biasanya menghasilkan spektrum yang terdiri dari hanya M atau M + 1 puncak.• Sering digunakan untuk sampel biologis (yaitu protein & DNA) atau tidak stabil thermally molekul dan dapat mengukur berat molekul yang melebihi 10.000 amu.1. Electrospray ionisasi (ESI)• Teknik ionisasi yang paling umum digunakan untuk menganalisis biomolekul. • Dapat digunakan untuk menganalisis biologis makromolekul > 100.000 amu. 2. cepat Atom pemboman (FAB)• Digunakan terutama untuk senyawa kutub berat molekul tinggi. LC-MS antarmuka: Electrospray ionisasi (ESI) Sampel dipompa melalui jarum dikelilingi oleh beberapa kV potensi.Semprotan bermuatan ultra-halus tetesan sampel kemudian melewati ke kapiler.Sementara di kapiler pelarut menguap dan charge yang melekat analytePengeboman Atom cepat (FAB)Sampel disiapkan dalam matriks gliserol dan dibombardir dengan kecepatan tinggi argon atau xenon atom.Analyte anion dan kation sputter dari sampel, tetapi hanya kation masuk analyzer massal karena sepiring accelerator/repeller bermuatan negatif di analyzer inlet.Matriks mengurangi fragmentasi analyte dengan menyerap sebagian besar energi getaran yang diberikan oleh aliran cepat atom.Kimia ionisasi (CI)• Setup yang sama sebagai EI kecuali kamar ionisasi bertekanan dengan reagen gas. • Gas reagen hadir dalam 103 untuk 104 kelebihan atas analyte. • Gas reagen, biasanya metana, preferentially terionisasi. CH4 e- CH4• + + 2e-• Formulir utama ion CH4• + dan CH3 + yang terus memberikan ion sekunder. CH4• + + CH4  CH5 + + CH3•CH3 + + CH4  C2H5 + + H2CH4 + C2H5 +  C3H5 + + 2H 2MH + adalah protonated orangtua ion atau quasi molekul ionAnalyzers massaResolusi-pengukuran massa analisis kemampuan untuk memisahkan massa yang sangat berdekatan R = resolusi m = besar rata-rata dua puncak yang bersebelahan DM = perbedaan massa dari dua puncak yang bersebelahanDua puncak dianggap diselesaikan jika ketinggian lembah antara puncak adalah < 10% ketinggian puncak terpendek.Spektrometri massa resolusi tinggi Jika kita memiliki massa analyzer mampu menyelesaikan kekuatan tinggi (> ~ 5000 untuk rendah m/z < 100),  memisahkan ion sama massa nominal. Massa tepat untuk C5H8O + adalah 84.05696 Da. Massa tepat untuk C6H12 + adalah 84.09335 Da.Beberapa analis massa yang umum1. magnetik sektor massa AnalyzerPilih massa berdasarkan gaya sentrifugal di Medan magnet dan kecepatan ion molekul dalam Medan magnet.Kelengkungan molekul ion jalur penerbangan tergantung pada massa ion, kecepatan ion, dan Medan magnetMassa yang dipilih oleh berbagai baik kekuatan Medan magnet atau kecepatan ion-ion itu.Kecepatan ion-ion itu dapat bervariasi dengan menyesuaikan potensi perbedaan antara repeller piring dan piring accelerator ionizer EI.Perilaku ion dalam analyzer massaEnergi kinetik ion dipercepat:KE = ½ m ×  2 = e × V = kecepatan ione = biaya pada ion V = mempercepat tegangan yang dikenakan di ruang ionisasiHadapan Medan magnet partikel biaya akan bergerak dalam path cahaya melengkung. Jari-jari kelengkungan: r = m/yaH = Medan magnetGabungan m H2r2 e 2VQuadrapole Filter• A langsung tegangan dan radiofrekuensi diterapkan  empat batang logam tray bidang elektrostatikDi bidang elektrostatik berosilasi tertentu, hanya ion tepat m/z akan melewati quadrapole dan mencapai detektor celah.Quadrapole filter memiliki sangat cepat memindai kali (< 1 s) dan sering digunakan sebagai detektor untuk kromatografi gas atau cairan kromatografi sistem.Detektor elektron pengganda Diskrit DynodeMolekul ion menyebabkan pelepasan elektron dari ion dynode sensitif.Elektron cascade melalui serangkaian diskrit dynodes untuk memperkuat sinyal ~ 107 kali.

Results (Indonesian) 2:

Elektron Impact (EI)
Setelah penembakan dengan elektron energi tinggi, molekul akan kehilangan elektron untuk menjadi ion.
Penghapusan Elektron umumnya terjadi dalam urutan sebagai berikut:
1) lone pair elektron,
2) elektron ikatan pi,
3) elektron ikatan sigma.
M + adalah molekul (atau orangtua) ion.
Biasanya, ion molekul mempertahankan kelebihan energi setelah pemboman dan fragmen menjadi ion yang lebih kecil, yang massa tergantung pada kelompok fungsional hadir

Keuntungan dan kerugian dari elektron dampak ionisasi:
Keuntungan:
1) Baik sensitivitas
2) Pola fragmentasi memungkinkan untuk identifikasi ambigu dari analit.
Kekurangan:
1) Sampel harus diuapkan, sehingga teknik ini tidak berguna untuk didih tinggi atau senyawa yang tidak stabil secara termal.
2) fragmentasi luas dapat menyebabkan hilangnya puncak M  miskin untuk mengukur MW senyawa
3) puncak dasar m / z «M +

Desorpsi Sumber Ion:
teknik ionisasi • Lembut yang biasanya menghasilkan spektrum yang terdiri dari hanya M atau M + 1 puncak.
• Umumnya digunakan untuk sampel biologis (yaitu protein & DNA) atau termal molekul tidak stabil dan dapat mengukur berat molekul yang melebihi 10.000 amu.
1. electrospray Ionisasi (ESI)
• teknik ionisasi yang paling umum digunakan untuk menganalisis biomolekul.
• Dapat digunakan untuk menganalisis makromolekul biologis> 100.000 amu.
2. Cepat Atom Bombardment (FAB)
• Digunakan terutama untuk senyawa polar dengan berat molekul tinggi.

LC-MS antarmuka: ionisasi elektrospray (ESI)
Sampel dipompa melalui jarum dikelilingi oleh beberapa kV potensial.
Semprot dikenakan tetesan ultra-halus sampel kemudian melewati ke dalam kapiler.
Sementara di kapiler menguap pelarut dan biaya yang melekat pada analit

Cepat Atom Bombardment (FAB)
Sampel disiapkan dalam matriks gliserol dan dibombardir dengan argon atau xenon atom kecepatan tinggi.
Anion analit dan kation menggerutu off sampel, tetapi hanya kation memasuki analyzer massa karena piring akselerator / repeller bermuatan negatif pada inlet analyzer.
Matriks mengurangi fragmentasi analit dengan menyerap sebagian besar energi getaran disampaikan oleh aliran atom cepat.

Kimia Ionisasi (CI)
• Setup Sama seperti EI kecuali ruang ionisasi bertekanan dengan gas pereaksi.
• Gas reagen hadir dalam 103-104 selisih lebih analit.
• Gas reagen, biasanya metana, adalah istimewa terionisasi.
CH4 + e-  CH4 • + + 2e-
• Ion-ion utama CH4 • + dan CH3 + bentuk, yang pergi untuk memberikan ion sekunder.
CH4 • + + CH4  CH5 + + CH3 •
CH3 + + CH4  C2H5 + + H2
CH4 + C2H5 +  C3H5 + + 2H2
MH + adalah ion induk terprotonasi atau ion kuasi-molekul

Mass Analyzers
Resolusi -measurement dari kemampuan analisa massa untuk massa terpisah yang sangat dekat bersama-sama
R = resolusi
m = massa rata-rata dari dua puncak yang berdekatan
Dm = perbedaan massa dua puncak yang berdekatan
dua puncak yang dianggap diselesaikan jika ketinggian lembah antara puncak adalah <10% ketinggian puncak terpendek.

Resolusi Tinggi Mass Spectrometry
Jika kita memiliki analyzer massa mampu kekuatan menyelesaikan tinggi (> ~ 5000 untuk rendah m / z <100),  ion terpisah dari massa nominal yang sama.
Massa yang tepat untuk C5H8O + adalah 84,05696 Da. Massa yang tepat untuk C6H12 + adalah 84,09335 Da.

Beberapa umum Mass Analyzers
1. Sektor Magnetic Mass Analyzer
Pilih massa berdasarkan gaya sentrifugal dalam medan magnet dan kecepatan dari ion molekul dalam medan magnet.
Kelengkungan molekul jalur ion penerbangan bergantung pada massa ion, kecepatan ion, dan kekuatan medan magnet
Misa dipilih dengan memvariasikan baik kekuatan medan magnet atau kecepatan ion.
Kecepatan ion dapat divariasikan dengan mengatur perbedaan potensial antara pelat repeller dan piring akselerator dalam ionizer EI.

Perilaku ion dalam analisa massa
energi kinetik dari ion dipercepat:
KE = ½ m ×  2 = e × V
 = kecepatan ion
e = muatan pada ion
V = percepatan tegangan diterapkan di ruang ionisasi
Dalam kehadiran medan magnet biaya partikel akan bergerak di jalan cahaya melengkung. Jari-jari kelengkungan:
r = m / eH
H = kuat medan magnet
Gabungan
m H2r2
e 2V

kuadrapol Filter
• A tegangan langsung dan frekuensi radio yang diterapkan untuk empat batang logam  medan elektrostatik berosilasi
Pada medan elektrostatik berosilasi diberikan, hanya ion dari m yang tepat / z akan melewati kuadrapol dan mencapai celah detektor.
Filter kuadrapol memiliki sangat cepat scan kali (<1 s) dan sering digunakan sebagai detektor untuk kromatografi gas atau sistem kromatografi cair.

Detektor? Electron Multipliers?
Diskrit dynode
ion molekuler menyebabkan pelepasan elektron dari dynode sensitif ion.
Elektron kaskade melalui serangkaian dynodes diskrit untuk memperkuat sinyal ~ 107 kali.