## Detectie en massaspectrum

Als de deeltjes (afhankelijk van massa en lading) een bepaalde afbuiging ondergaan komen ze op diverse plaatsen op de detector. Een fragment-ion dat op de detector komt zal daar elektronen opnemen om neutraal te worden. Door het opnemen van elektronen gaat er een klein elektrisch stroompje lopen. Dit is het signaal dat de detector registreert.

Op verschillende manieren kan dan de detectie plaatsvinden bij andere massa's:

- Door het verschuiven van de detector naar een andere positie, dit luistert erg nauw en gebeurt daarom vrijwel niet (meer).
- Door het aanpassen van het magnetisch veld, hierdoor verandert ook de positie waarop de deeltjes terecht komen.

Met beide methoden kunnen alle zogenaamde m/z waarden gemeten worden. Zowel de massa als de lading (z) zijn van belang. Een grotere lading wil zeggen dat zelfs een zwaarder deeltje verder afgebogen kan worden dan een licht deeltje. Daarom wordt gebruik gemaakt van de m/z waarde.

Detectie van de hoeveelheid fragmenten (de intensiteit) bij een bepaalde m/z waarde kan zeer nauwkeurig. Zo lijken de verbindingen C9H14 en C8H10O vrijwel dezelfde massa te hebben, maar kunnen door hoge resolutie spectroscopie toch onderscheiden worden (massa's van 122,1096 u en 122,0732 u respectievelijk).

Meestal worden de m/z waarden als integere waarden beschouwt en dit levert dan spectrogrammen op zoals bijvoorbeeld hieronder:

In dit spectrum zijn verschillende pieken zichtbaar, een aantal daarvan komen in ieder massaspectrum terug:

- Basis-piek: dit is de piek met de hoogste intensiteit, deze krijgt per definitie een intensiteit van 100, de overige pieken zijn hieraan gerelateerd. Deze piek is afkomstig van het fragment-ion dat het meeste voorkomt (en waarschijnlijk ontstaan is door het fragmentatie mechanisme met de grootste voorkeur).
- Molecuul-ion-piek: dit is de piek die afkomstig is van het volledig intacte (maar wel geladen) molecuul. Dit is de piek met de "hoogste" m/z waarde. Voor ethanol is dat de piek bij m/z = 46.
- M+1 piek: dit is de piek direct rechts naast de molecuul-ion-piek. Deze piek ontstaat doordat er een kans is dat één van de koolstofatomen in het molecuul geen C-12 maar een C-13 isotoop is.
  Deze piek is vaak zeer klein. Indien de intensiteit van de M+1 piek ten opzichte van de molecuul-ion-piek bekend is, kunnen deze intensiteiten gebruikt worden om het aantal koolstofatomen in een molecuul te berekenen.
- Is de molecuul-ion-piek te vinden bij een oneven m/z waarde, dan is de kans vrij groot dat er een oneven aantal N-atomen in het molecuul aanwezig zijn.

Isotoopverhoudingen

Omdat een massaspectrometer isotopen detecteert kan deze ook gebruikt worden om aan te tonen wat de natuurlijke verhouding is van bepaalde isotopen. Het massaspectrum van zuiver boor ziet er als volgt uit:

De verhouding van B-10 en B-11 is duidelijk uit het spectrogram te halen: 25 : 100. Het percentage voorkomen in de natuur kan dan eenvoudig worden berekend, bijvoorbeeld voor B-10:

Dit komt overeen met de waarden zoals deze in Binas getabelleerd staan.

Bij organische verbindingen die halogenen bevatten bevat het spectrum vaak meerdere molecuulpieken in een specifieke verhouding. Bij bijvoorbeeld 2-chloorpropaan:

Hier zijn twee pieken bij m/z = 78 en m/z = 80 te zien. En dus niet de gebruikelijke molecuulpiek en M+1 piek.

Een M+2 piek geeft in dit geval aan dat het molecuul een atoom bevat dat in de natuur voorkomt als twee isotopen (met een verschil van 2 u) en een verhouding van ongeveer 3 : 1. Dit komt prima overeen met de isotopen Cl-35 (75% voorkomen) en Cl-37 (25% voorkomen).

Let wel op dat als de molecuulmassa bekend is dat deze een relatieve molecuulmassa is (dus het gewogen gemiddelde van de voorkomende isotopen. Voor chloorpropaan dus 78,5 u.