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Massenspektrum - Einleitung

Das Massenspektrum in grafischer Form

Übersichtlicher als die Darstellung des Massenspektrums in einer Tabelle ist die grafische als Strichspektrum (Abb. 1) .

Abb.1
Massenspektrum von Acetylsalicylsäure (EI 70eV)

Auf der Ordinate wird die relative Intensität der Ionen dargestellt, auf der Abszisse ihr Masse-Ladungs-Verhältnis. Die absolute Intensität wird meist nur als Zahl für das intensivste Signal angegeben. Um wichtige Signale mit geringer Intensität in den Spektren deutlich anzuzeigen, kann ein bestimmter m / z -Bereich verstärkt werden. Im Beispielspektrum von Acetylsalicylsäure (Abb. 1) wurde die Ordinate im Bereich von z = 170 bis 200 um den Faktor 20 gestreckt.

Das Signal - auch Peak genannt - bei der höchsten Massenzahl stellt - von wenigen Ausnahmen abgesehen1) - den Molekülionenpeak dar. Aus diesem Peak kann direkt das Molekulargewicht der Probe entnommen werden. Das Signal bei m / z = 180 in (Abb. 1) lässt sich leicht dem einfach ionisierten Probenmolekül Acetylsalicylsäure zuordnen. Seine Molmasse beträgt M=180 gmol-1 und die Ladungszahl ist z = 1 .

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Abb.2
2D-Struktur
Abb.3
3D-Struktur

Acetylsalicylsäure, C9H8O4, M=180 gmol-1

Die meisten Signale von Ionen, deren Masse kleiner ist als die des Molekülions, entstehen durch eine Fragmentierung der Probenmoleküle. Ausnahmen bilden mehrfach ionisierte Molekülionenpeaks. Man nennt diese Peaks Fragmentionenpeaks.2) Sie liefern Aussagen über die Struktur des Analyten.

Dass viele Elemente aus mehreren natürlichen Isotopen bestehen, spiegelt sich auch in einem Massenspektrum wider. Darin werden Peaks von Molekülen oder Molekülfragmenten, die solche Elemente enthalten, von sogenannten Isotopenpeaks begleitet (Abb. 1) . Ihre Intensität ist deutlich geringer als die der dazugehörigen Fragmentionen- oder Molekülionenpeaks. Sie entspricht dem Isotopenverhältnis in der Probe. Aus den Intensitätsverhältnissen kann auf Elemente, die in der Probe enthalten sind, und ihre Menge geschlossen werden.

Der Basispeak ist das Signal mit der höchsten Intensität. Auf ihn bezieht man sich bei der Berechnung der relativen Intensitäten aller anderen Peaks. Seine relative Intensität wird auf 100% festgelegt.

1)"Weiche" Ionisierungsmethoden, die relativ selten eingesetzt werden, können etwa dazu führen, dass durch Anlagerung von Wasserstoffionen Quasi-Molekülionen statt Molekülionen erzeugt werden. Außerdem ist zu berücksichtigen, dass auch Molekülionenpeaks von Isotopenpeaks begleitet werden können.
2)In sind nicht alle Fragmentionen- und Isotopenpeaks als solche markiert.
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