Historia
El fenómeno de emisión de iones secundarios fue observado por primera vez a comienzos del siglo XX. El primer instrumento similar a un espectrómetro de masas fue descrito en 1899 por el científico inglés J. J. Thomson, que estaba interesado en medir la relación masa-carga del electrón. En 1918 y 1919, A. J. Dempster y F. W. Aston construyeron los primeros instrumentos capaces de actuar como un espectrómetro de masas.
Fundamentos de la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS)
La técnica de detección de iones se basa en el fenómeno conocido como desbastado (sputtering, en inglés) de partículas centradas en un blanco, que son bombardeadas por iones, átomos o moléculas. Dependiendo del intervalo de energía de la partícula primaria, ocurren colisiones elásticas e inelásticas:
• En el intervalo de los keV, las interacciones dominantes son las elásticas.
• Las colisiones inelásticas aumentan como aumenta la energía. Estas son más comunes en el intervalo de energía de los MeV.
El proceso de dispersión produce iones secundarios en el rango de las energías cinéticas traslacionales. Las distribuciones de energía son distintas para iones atómicos o moleculares. La eficiencia de ionización del SIMS es definida como la fracción de los átomos esparcidos que se vuelven ionizados. La eficiencia varía con respecto al elemento de análisis en varios órdenes de magnitud. Las influencias más obvias son el potencial de ionización y la afinidad electrónica de los iones negativos.
Fundamentos de la espectrometría de masas de iones secundarios (SIMS)
La técnica de detección de iones se basa en el fenómeno conocido como desbastado (sputtering, en inglés) de partículas centradas en un blanco, que son bombardeadas por iones, átomos o moléculas. Dependiendo del intervalo de energía de la partícula primaria, ocurren colisiones elásticas e inelásticas:
• En el intervalo de los keV, las interacciones dominantes son las elásticas.
• Las colisiones inelásticas aumentan como aumenta la energía. Estas son más comunes en el intervalo de energía de los MeV.
El proceso de dispersión produce iones secundarios en el rango de las energías cinéticas traslacionales. Las distribuciones de energía son distintas para iones atómicos o moleculares. La eficiencia de ionización del SIMS es definida como la fracción de los átomos esparcidos que se vuelven ionizados. La eficiencia varía con respecto al elemento de análisis en varios órdenes de magnitud. Las influencias más obvias son el potencial de ionización y la afinidad electrónica de los iones negativos.
Biografia
Biografía
Thomson nació en 1856 en Cheetham Hill, Manchester en Inglaterra, de ascendencia escocesa. En 1870 estudió ingeniería en la Universidad de Manchester conocido como Owens College en ese momento, y se trasladó a Trinity College de Cambridge en 1876. En 1880, obtuvo su licenciatura en Matemática (Segunda Wrangler y segundo premio Smith) y MA (con Adams Premio) en 1883. En 1884 se convirtió en profesor de Física Cavendish. Uno de sus alumnos fue Ernest Rutherford, quién más tarde sería su sucesor en el puesto.
En 1890 se casó con Rose Elizabeth Paget, hija de Sir Edward George Paget, KCB, un médico y, a continuación, Regius Profesor de Física en Cambridge. Él padre de un hijo, George Paget Thomson, y una hija, Joan Paget Thomson, con ella. Su hijo se convirtió en un destacado físico , en la que ganaron el Premio Nobel a sí mismo para demostrar las propiedades de tipo ondulatorio de los electrones.
Fue galardonado con un Premio Nobel en 1906, "en reconocimiento de los grandes méritos de sus investigaciones teóricas y experimentales en la conducción de la electricidad generada por los gases." Fue nombrado caballero en 1908 y nombrado en la Orden del Mérito en 1912. En 1914 dio el Romanes Lecture en Oxford sobre "La teoría atómica". En 1918 fue nombrado Rector del Trinity College de Cambridge, donde permaneció hasta su muerte. Murió el 30 de agosto de 1940 y fue enterrado en la Abadía de Westminster, cerca de Sir Isaac Newton.
Thomson fue elegido Miembro de la Royal Society el 12 de junio de 1884, y posteriormente fue el presidente de la Royal Society de 1916 a 1920.
RESONANCIA MAGNÉTICA
La resonancia magnética o RM (también conocida como resonancia magnética nuclear o RMN) es un fenómeno físico basado en las propiedades magnéticas que poseen los núcleos atómicos. La RM permite alinear los campos magnéticos de diferentes núcleos en la dirección de un campo magnético externo. La respuesta a este campo externo depende del tipo de núcleos atómicos, por lo que esta técnica puede utilizarse para obtener información sobre una muestra.
SPECTROSCOPIA INFRARROJA
Espectroscopia infrarroja (Espectroscopia IR) es la rama de la espectroscopia que trata con la parte infrarroja del espectro electromagnético. Esta cubre un conjunto de técnicas, siendo la más común una forma de espectroscopia de absorción. Así como otras técnicas espectroscópicas, puede usarse para identificar un compuesto e investigar la composición de una muestra. Esta se puede dividir según el tipo de la radiación que se analiza, en:
ESPECTRÓMETRO DE MASAS
Haz de iones por electrospray en un espectrómetro de masa. La espectrometría de masas es una técnica experimental que permite la medición de iones derivados de moléculas. El espectrómetro de masas es un instrumento que permite analizar con gran precisión la composición de diferentes elementos químicos e isótopos atómicos, separando los núcleos atómicos en función de su relación masa-carga (m/z). Puede utilizarse para identificar los diferentes elementos químicos que forman un compuesto, o para determinar el contenido isotópico de diferentes elementos en un mismo compuesto. Con frecuencia se encuentra como detector de un cromatógrafo de gases, en una técnica híbrida conocida por sus iníciales en inglés, GC-MS. El espectrómetro de masas mide razones carga/masa de iones, calentando un haz de material del compuesto a analizar hasta vaporizarlo e ionizar los diferentes átomos. El haz de iones produce un patrón específico en el detector, que permite analizar el compuesto. En la industria es altamente utilizado en el análisis elemental de semiconductores, biosensores y cadenas poliméricas complejas.
Resonancia del C13
La resonancia magnética nuclear de C-13 es complementaria a la de H-1. Esta última técnica se utiliza para deducir la estructura del esqueleto carbonado observando los entornos magnéticos de los átomos de hidrógeno, mientras que la espectroscopia de RMN de C-13 determina el entorno magnético de los átomos de carbono.
Bibliografia
a) Fessenden R.J., Fessenden J.S.
Química Orgánica
2a edición.
Grupo Ed. Iberoamérica.
México (1982).
b) Solomons TWG
Química Orgánica
1a ed.
Editorial Limusa, SA.
México (1979).
c) Morrison RT and Boy RN
Química Orgánica
2a ed. Español
Fondo Educativo
Interamericano.
México (1985).
d) L.G WADE, JR
Química Orgánica
2a edición.
Prentice-hall Hispanoamericano S.A. México (1999).
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