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Partie 3 • Autres méthodes
L’identification des composés moléculaires par spectrométrie de masse peut se faire à partir de l’un ou de l’autre des deux types de tracés de spectres. La première méthode consiste
à reconstituer la structure du composé à la manière d’un puzzle. C’est un exercice d’autant plus difficile que la masse est élevée. Les fragmentations successives des ions sont
complexes. La tâche se simplifie si on dispose de plusieurs spectres enregistrés dans des
conditions différentes et de logiciels d’aide à l’interprétation. La seconde méthode fait appel à une spectrothèque répertoriant un grand nombre de spectres de fragmentation, parmi
lesquels, dans le cas favorable, on trouvera le spectre du composé étudié.
16.2 LE SPECTROMÈTRE DE BAINBRIDGE (1933)
L’idée d’accéder à la masse des ions en les soumettant à l’action d’un champ magnétique
est à la base d’un montage ancien attribué à Bainbridge vers 1930 pour étudier les isotopes (fig. 16.2). Son étude est intéressante car les équations classiques qui décrivent le
mouvement des ions dans les champs magnétiques ou électriques de ce montage historique
sont toujours de mise pour comprendre comment fonctionne une des catégories actuelles de
spectromètres de masse.
+
+
+
+
+
filtre de vitesse
mv
F
B
pompe à vide
source
e
–
B
plaque
photographique
Ne
++
Ne
+
20 21 22
20 21 22
ions
B
F B
F E
+
Figure 16.2 Spectrographe de Bainbridge à déflexion magnétique de 180 ◦ ,
comportant un filtre de vitesse.
Ce dernier permet de s’affranchir de la quasi-impossibilité d’avoir des faisceaux hétérogènes monocinétiques. Dessin d’un enregistrement sur plaque photographique du
spectre du néon. Les deux séries de taches résultent de l’arrachement de un ou de
deux électrons aux différents isotopes de l’élément néon (m/z : 20 Ne + , 21 Ne +· , 22 Ne +· ;
20 Ne ++ , 21 Ne ++ , 22 Ne ++ ) (1) Mais la paternité de ces montages revient à J.-J. Thomson
qui, dès 1913, prouve l’existence des isotopes du néon ainsi qu’à Aston, pour le soufre
et le chlore.
(1) Le symbole + signifie qu’il s’agit à la fois d’un radical (nombre impair d’électrons) et d’un cation.
Partie 3 • Autres méthodes
L’identification des composés moléculaires par spectrométrie de masse peut se faire à partir de l’un ou de l’autre des deux types de tracés de spectres. La première méthode consiste
à reconstituer la structure du composé à la manière d’un puzzle. C’est un exercice d’autant plus difficile que la masse est élevée. Les fragmentations successives des ions sont
complexes. La tâche se simplifie si on dispose de plusieurs spectres enregistrés dans des
conditions différentes et de logiciels d’aide à l’interprétation. La seconde méthode fait appel à une spectrothèque répertoriant un grand nombre de spectres de fragmentation, parmi
lesquels, dans le cas favorable, on trouvera le spectre du composé étudié.
16.2 LE SPECTROMÈTRE DE BAINBRIDGE (1933)
L’idée d’accéder à la masse des ions en les soumettant à l’action d’un champ magnétique
est à la base d’un montage ancien attribué à Bainbridge vers 1930 pour étudier les isotopes (fig. 16.2). Son étude est intéressante car les équations classiques qui décrivent le
mouvement des ions dans les champs magnétiques ou électriques de ce montage historique
sont toujours de mise pour comprendre comment fonctionne une des catégories actuelles de
spectromètres de masse.
+
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filtre de vitesse
mv
F
B
pompe à vide
source
e
–
B
plaque
photographique
Ne
++
Ne
+
20 21 22
20 21 22
ions
B
F B
F E
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Figure 16.2 Spectrographe de Bainbridge à déflexion magnétique de 180 ◦ ,
comportant un filtre de vitesse.
Ce dernier permet de s’affranchir de la quasi-impossibilité d’avoir des faisceaux hétérogènes monocinétiques. Dessin d’un enregistrement sur plaque photographique du
spectre du néon. Les deux séries de taches résultent de l’arrachement de un ou de
deux électrons aux différents isotopes de l’élément néon (m/z : 20 Ne + , 21 Ne +· , 22 Ne +· ;
20 Ne ++ , 21 Ne ++ , 22 Ne ++ ) (1) Mais la paternité de ces montages revient à J.-J. Thomson
qui, dès 1913, prouve l’existence des isotopes du néon ainsi qu’à Aston, pour le soufre
et le chlore.
(1) Le symbole + signifie qu’il s’agit à la fois d’un radical (nombre impair d’électrons) et d’un cation.