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Estos iones reaccionan con la muestra, transfiriendo un protón (H



) o extrayendo un hidruro 

(H



) o un electrón, lo que imparte una carga de 

1 a la molécula de muestra:

 CH

5



 

 MH → MH

2



 

 CH

4

 

C

2

H

5



 

 MH → M



 

 C

2

H

6

MH

2



 y M



 se pueden fragmentar y producir el espectro de masas. Puede ser que el ion 

M



 no se observe, pero el peso molecular se obtiene con facilidad a partir de los iones M 

 H o M  H que se forman. Además, los iones de ácidos débiles en fase gaseosa simpli-

fican los espectros. El C

4

H

9



 del isobutano y el NH

4



 del amoniaco también se ionizan por 

transferencia protónica, pero con menos energía, y la fragmentación de MH

2



 es mínima. 

La tabla 20.5 muestra una lista de las características de ionización química de diferentes 

reactivos. La ionización química está incorporada en forma casi universal en los instrumen-

tos modernos de gases-masas, para determinar pesos moleculares de eluatos, que de otro 

modo sería difícil de obtener debido a la extrema fragmentación con fuentes más “duras”.

En los capítulos 21 y 25 se describirán otras fuentes de iones.

ANALIZADORES DE MASA

Los espectrómetros de masas basados en sectores magnéticos se usan mucho en química 

orgánica para determinar estructuras moleculares. Éstos deflectan los iones dentro de un 

tubo curvo en un campo magnético con base en sus energías cinéticas, que a su vez están 

determinadas por su masa, carga y velocidad. El campo magnético se barre para medir 

diferentes iones. Este separador de masas es muy poderoso y posee una muy alta resolución; 

sin embargo, los instrumentos son bastante grandes y costosos, y no son muy adecuados 

para usarse con cromatógrafos de gases. La mayor parte de los instrumentos de gases-

masas actuales son sistemas de escritorio que usan analizadores de masas más compactos 

y poco costosos, con menor resolución. Su disponibilidad es la razón del amplio uso de la 

técnica de gases-masas.

1. Filtro de masas cuadripolar.  El analizador de masas cuadripolar es un “filtro de 

masas” que sólo permite el paso de iones específicos. La figura 20.11 muestra el diseño 

básico del analizador cuadripolar. Consiste en cuatro varillas metálicas paralelas a las que 

se aplica al mismo tiempo un voltaje de cd (U) y un voltaje oscilante de radiofrecuencia 

(V cos 

␻t, donde ␻ es la frecuencia y el tiempo). Dos polos opuestos se cargan de modo 

positivo y los otros dos en forma negativa, y sus polaridades cambian durante el experi-

mento. Los voltajes aplicados son U 

V cos ␻t y (U  V cos ␻t). Estos voltajes de-

terminan la trayectoria de los iones mediante la trayectoria de vuelo entre los cuatro polos. 

Cuando los iones procedentes de la fuente de ionización entran al campo de radiofrecuen-

cia a lo largo del eje z de los electrodos, oscilan con respecto a ese eje. Sólo los que tienen 

El analizador cuadripolar es el 

de uso más frecuente para cro-

matografía de gases-masas.

Tabla 20.5

Características de ionización química de diversos reactivos

Reactivo Aductos 

producidos 

Usos/limitaciones

Metano M–H



, M-CH

3



 

La mayor parte de los compuestos orgánicos. No siempre

 

 

    son abundantes los aductos. Fragmentación extrema

Isobutano M–H



, M-C

4

H

9



 

Menos universal. Los aductos son más abundantes. 

 

 

    Algo de fragmentación

Amoniaco M–H

(compuestos básicos) 

Compuestos polares y básicos. Otros no se ionizan. 

  

 

M–NH

4



 (compuestos 

    Virtualmente sin fragmentación.

  

 

polares)

20.10  CROMATOGRAFÍA DE GASES-ESPECTROMETRÍA DE MASAS

 

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