Spectrométrie de masse — Chimie, 14–17
La spectrométrie de masse identifie les particules en mesurant leur rapport masse/charge. Un spectre peut révéler des isotopes, des masses moléculaires et des fragments, et fournir des indices sur une substance.
Une balance pour les ions
Dans un spectromètre de masse, les particules sont transformées en ions puis traversent des champs électriques ou magnétiques. L’appareil les sépare selon leur rapport masse/charge, noté m/z. Le résultat est un spectre : les pics indiquent les valeurs d’ions détectées et leur abondance.
Pourquoi utiliser des spectres de masse ?
Un liquide transparent ou une poudre peut contenir plusieurs substances qui se ressemblent. Les chimistes avaient besoin d’une méthode sensible pour identifier de très petites quantités et distinguer des isotopes ou des molécules proches. Un spectre de masse fournit un ensemble de preuves mesurées, plutôt que de dépendre seulement de la couleur, de l’odeur ou d’une étiquette.
Lire le spectre du chlore
Le chlore possède deux isotopes courants : le chlore-35 et le chlore-37. Un spectre de masse présente donc des pics à m/z 35 et 37. Si le pic à 35 est environ trois fois plus haut que celui à 37, cela correspond à leurs abondances naturelles et confirme la présence d’atomes de chlore.
m/z n’est pas toujours la masse
Il est naturel de lire m/z comme une simple masse, car beaucoup d’ions ont une charge +1. Pourtant, l’appareil mesure la masse divisée par la charge. Un ion de masse 40 et de charge +2 apparaît à m/z 20 : vérifie donc la charge avant d’identifier la particule.
Identifier des substances dans des échantillons
Les scientifiques de la police peuvent comparer le spectre d’un échantillon à des spectres de référence pour identifier des drogues, des poisons ou des résidus d’explosifs. Les laboratoires environnementaux utilisent le même principe pour détecter des polluants dans l’eau ou l’air, souvent après avoir séparé un mélange complexe.
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