Rozlišovací schopnost a rozlišení ve hmotnostní spektrometrii
Rozlišovací schopnost (resolving power, RP) se vyjadřuje poměrem hmotnosti iontu m1 a rozdílu iontů m1 a m2 s jednotkovým nábojem, přičemž platí, že píky obou iontů jsou stejně vysoké a údolí mezi píky je 10%, tj. překrývají se z 10 % (definice založená na překryvu dvou píků).
RP = m1 / (m1 - m2)
- alternativní definice RP (zejména pro kvadrupóly a iontové pasti -viz též lineární past, kvadrupól past)
- poměr hmotnosti iontu m a šířky tohoto iontu Δm v polovině jeho výšky (“full width at half maximum”, FWHM), výjimečně se používá i šířka iontu v jiné výšce, např. v 5% (definice založená na šířce jednoho píku)
RP = m / Dm
- někdy se u kvadrupólových analyzátorů používá definice typu “jednotkové rozlišení v celém hmotnostním rozsahu analyzátoru” (tento způsob definice není příliš vhodný) - není kvantitativním vyjádřením a navíc RP kvadrupólu klesá s rostoucí hodnotou m/z
- podobný způsob vyjádření RP (iontová past, Q) uvádí pouze šířku píků, např. Δm/z = 0,5 (také nevhodné, protože RP musí být vztažena k určité hmotě)
Rozlišení je převrácenou hodnotou RP a udává rozdíl iontů m1 a m2 vztažený k hodnotě m1, což udává relativní rozdíl dvou iontů, které lze ještě rozlišit a vyjadřuje se obvykle v ppm (RP bývá v relaci tisícíce až desetitisíce, rozlišení vyjádřené v ppm je číselně obvykle vyjádřeno jednotkami až desítkami)
- pro výpočet RP je třeba zaznamenat spektrum v tzv. “profile” módu (tj. kontinuální záznam ve formě píků umožňující změřit šířku jednotlivých píků) a nikoliv v “centroid” módu (spektrum čarové, kdy je intenzita pro každý pík počítačem zintegrována a uvedena ve formě čáry, takže šířku píku nelze měřit)
- profilové spektrum lze převést na čarové, opačná transformace není možná
- přesnost určení hmoty je charakterizována relativním rozdílem mezi teoreticky vypočtenou hmotností iontu a experimentálně získanou hodnotou
Kvalita získaných hmotnostních spekter je zásadním způsobem ovlivněna použitým typem analyzátoru.
Podle hodnoty rozlišovací schopnosti (RP):
· nízké rozlišení (RP = 1-5000) - kvadrupólový analyzátor, iontová past
· vysoké rozlišení (RP v desítkách až stovkách tisíc, pro určení elementárního složení řady organických iontů s nižší hmotou stačí RP 10000 - 30000
o umožňuje určení elementárního složení iontu nebo alespoň výběr nejpravděpodobnějších možností (s rostoucí hodnotou m/z roste počet kombinací, které lze z běžných prvků pro danou nominální hodnotu vytvořit, proto je pro ionty s vysokou hodnotou m/z nutno použít mnohem vyšší RP pro určení elementárního složení iontu, resp. pro zúžení možných kombinací) - sektorový analyzátor s dvojí fokusací iontů, iontová cyklotronová rezonance (viz též FTICR), průletový analyzátor s reflektronem (viz též TOF)
· střední rozlišení se někdy používá pro přechodnou oblast - průletový analyzátor, kvadrupólový analyzátor s hyperbolickým průřezem tyčí
Další informace
Jaroslava Vávrová