Prinsip Dasar Spektroskopi Massa

Spektroskopi massa berbeda dengan spektroskopi yang lain. Spektroskopi massa tidak didasarkan pada serapan radiasi elektromagnetik melainkan pada pengujian senyawa yang dibombardir elektron berenergi tinggi. Jika elektron yang mempunyai energi 10 elektron volt (230,5 kkal/mol) ditumbukkan pada suatu molekul organik, energi yang dipindahkan sebagai hasil dari tumbukan tersebut cukup untuk mengeluarkan salah satu elektron dari molekul.

A:B + e → A.B+ + 2e

Molekul AB terionisasi oleh serangan elektron. Ada dua kemungkinan jenis pemecahan ion molekuler yaitu menjadi ion positif dan suatu radikal atau ion positif dengan suatu molekul netral. Selanjutnya ion-ion anak dapat mengalami pemecahan lagi menjadi fragmen yang lebih kecil. Walaupun secara teoritis suatu molekul organik dapat pecah menjadi fragmen yang paling kecil (atom) namun pada prakteknya hal itu tidak pernah terjadi dan dengan spektroskopi massa hanya diinterpretasi fragmen-fragmen yang umum terjadi pada suatu molekul organik yang mempunyai pola yang spesifik sesuai dengan gugus fungsionalnya.

Walaupun energi yang dibutuhkan 10 eV, namun pada kenyataannya digunakan energi sebesar 70 eV. Elektron yang berenergi tinggi ini tidak hanya menyebabkan ionisasi melainkan juga menyebabkan putusnya ikatan kimia pada molekul. Molekul suatu senyawa dipecah menjadi fragmen yang lebih kecil. Disosiasi dari radikal kation menghasilkan fragmen netral dan fragmen bermuatan positif.

Dalam spektroskopi massa yang terdeteksi adalah fragmen yang bermuatan positif (kation). Spesies ion positif dipisahkan oleh pembelokan dalam medan magnet yang dapat berubah sesuai dengan masssa dan muatannya yang selanjutnya menimbulkan arus ion pada kolektor yang sebanding dengan limpahan relatif lawan perbandingan massa/muatan (m/z).

Spektrometer massa modern dilengkapi dengan komputerisasi pengolahan data yang mampu menampilkan spektrum massa. Puncak yang paling tinggi pada spektrum massa disebut puncak dasar (base peak) dengan intensitas 100%. Kelimpahan ion proporsional dengan intensitas puncak yang dibandingkan relatif terhadap puncak dasar. Setiap molekul mempunyai puncak dasar yang spesifik yang merupakan fragmen yang paling stabil untuk molekul tersebut. Intensitas (limpahan relatif) fragmen yang lain relatif terhadap puncak dasar yang berarti stabilitasnya juga relatif.