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Partie 3 • Autres méthodes
Cr
Fe
Zn
Zn
Zn
Cu
Zn
masses (u)
50
52
56
60
64
68
échantillon
nébuliseur
écorçoir
argon
torche plasma
argon
drain
électrodes de focalisation
SM quadripolaire
1
2
3
vide
1 - 1000 Pa
2 - 0,01 Pa
3 - 0,0001 Pa
Figure 16.21 Ionisation par torche plasma et enregistrement obtenu par la méthode ICP/SM.
Une partie des ions générés dans le plasma horizontal passe dans le spectromètre de
masse. Mélange de quelques éléments métalliques enregistré entre les masses 50 et
68 Da. On notera la présence des différents isotopes des éléments concernés. La résolution est ici insuffisante pour distinguer les isobares, c’est-à-dire des ions provenant
d’éléments différents mais ayant pratiquement même masse et qui se superposent donc
sur le graphe.
phase mobile liquide en un fin brouillard aqueux contenant l’espèce à analyser. La phase
mobile peut apporter des ions H + , selon le pH de la solution et contenir des cations tels
NH +
4 , Na + , K + (cas d’un électrolyte).
Plusieurs techniques sont à distinguer :
➤ Electrospray ou « Ionspray » (ESI). Les gouttelettes sont formées à l’extrémité d’un fin
capillaire de silice, métallisé en surface et porté à un potentiel élevé positif (si l’on a
choisi d’étudier les ions positifs). Le champ électrique intense leur confère une densité
de charge (z/m) importante (fig. 16.22). Par effet d’un gaz sec, elles s’évaporent progressivement en perdant des molécules de solvant par des mécanismes complexes de
désolvatation et d’évaporation. Leur densité de charge devenant trop grande (limite de
Rayleigh), elles explosent en libèrant des ions non fragmentés et protonés ou « cationisés » de l’analyte, porteurs d’un nombre de charges variables (en moyenne 1 charge
élémentaire pour 1 000 Da en masse).
➤ Photoionisation. On associe le mode de nébulisation décrit précédemment avec une ionisation au moyen de photons d’environ 10 eV. Le montage comporte à la place de la pointe
a effet corona une lampe UV, ce qui rappelle le détecteur à photoionisation (cf. 2.7.5).
Ce procédé qui donne peu de fragments est intéressant pour les molécules peu polaires.
➤ Ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI). Les micro-gouttes sortant de la
buse sont concentrées par un chauffage très court vers 350 ◦ C avant d’arriver dans une
zone où se trouve un gaz tel le diazote et de la vapeur d’eau qui ont été ionisés par des
Partie 3 • Autres méthodes
Cr
Fe
Zn
Zn
Zn
Cu
Zn
masses (u)
50
52
56
60
64
68
échantillon
nébuliseur
écorçoir
argon
torche plasma
argon
drain
électrodes de focalisation
SM quadripolaire
1
2
3
vide
1 - 1000 Pa
2 - 0,01 Pa
3 - 0,0001 Pa
Figure 16.21 Ionisation par torche plasma et enregistrement obtenu par la méthode ICP/SM.
Une partie des ions générés dans le plasma horizontal passe dans le spectromètre de
masse. Mélange de quelques éléments métalliques enregistré entre les masses 50 et
68 Da. On notera la présence des différents isotopes des éléments concernés. La résolution est ici insuffisante pour distinguer les isobares, c’est-à-dire des ions provenant
d’éléments différents mais ayant pratiquement même masse et qui se superposent donc
sur le graphe.
phase mobile liquide en un fin brouillard aqueux contenant l’espèce à analyser. La phase
mobile peut apporter des ions H + , selon le pH de la solution et contenir des cations tels
NH +
4 , Na + , K + (cas d’un électrolyte).
Plusieurs techniques sont à distinguer :
➤ Electrospray ou « Ionspray » (ESI). Les gouttelettes sont formées à l’extrémité d’un fin
capillaire de silice, métallisé en surface et porté à un potentiel élevé positif (si l’on a
choisi d’étudier les ions positifs). Le champ électrique intense leur confère une densité
de charge (z/m) importante (fig. 16.22). Par effet d’un gaz sec, elles s’évaporent progressivement en perdant des molécules de solvant par des mécanismes complexes de
désolvatation et d’évaporation. Leur densité de charge devenant trop grande (limite de
Rayleigh), elles explosent en libèrant des ions non fragmentés et protonés ou « cationisés » de l’analyte, porteurs d’un nombre de charges variables (en moyenne 1 charge
élémentaire pour 1 000 Da en masse).
➤ Photoionisation. On associe le mode de nébulisation décrit précédemment avec une ionisation au moyen de photons d’environ 10 eV. Le montage comporte à la place de la pointe
a effet corona une lampe UV, ce qui rappelle le détecteur à photoionisation (cf. 2.7.5).
Ce procédé qui donne peu de fragments est intéressant pour les molécules peu polaires.
➤ Ionisation chimique à pression atmosphérique (APCI). Les micro-gouttes sortant de la
buse sont concentrées par un chauffage très court vers 350 ◦ C avant d’arriver dans une
zone où se trouve un gaz tel le diazote et de la vapeur d’eau qui ont été ionisés par des