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deriva o de vuelo con energía cinética constante. Los iones con m/z diferente viajan con 

velocidades diferentes. La energía cinética de los iones que salen de la fuente es:

 

mv

2

2

 

Vq (20.3)

donde  m 

 masa del ion

 

v 

 velocidad del ion

 

V 

 voltaje de aceleración

 

q 

 carga del ion

Al reacomodar la ecuación se obtiene:

 

v 

冪莦

2Vq

m

 (20.4)

Entonces, la velocidad del ion es inversamente proporcional a la raíz cuadrada de la masa. 

El tiempo t para llegar al detector es t 

L/v, siendo L la longitud del tubo de vuelo. La 

diferencia en tiempos de llegada, 

t, que separa a los dos iones, es

 

t  

(m

1

)

1/2

 

 (m

2

)

1/2

(2Vq)

1/2

 (20.5)

por lo que depende de la raíz cuadrada de las masas.

Es necesario que la aceleración sea de modo pulsado, porque una ionización y ace-

leración continuas produciría una corriente continua de todos los iones, traslapándose las 

masas. La secuencia de eventos en la operación pulsada es activar la fuente de electrones 

durante 10

9

 s para que se forme un paquete de iones, y después aplicar el voltaje de 

aceleración durante 10

4

 s para conducir los iones al tubo de deriva. Entonces se apaga la 

fuente durante el resto del intervalo entre pulsos para que el paquete de iones recorra el 

tubo hasta el detector.

Los analizadores de tiempo de vuelo, como los cuadripolos, barren rápidamente el 

espectro de masas. Se pueden alcanzar resoluciones de 500. Esos analizadores son popu-

lares para la detección de iones de gran masa porque en realidad no tienen límite superior 

real de masa.

ESPECTROMETRÍA DE MASAS CON CROMATOGRAFÍA DE GASES

Uno de los problemas más grandes en los primeros desarrollos de gases-masas fue conec-

tar la salida de la columna con el espectrómetro de masas. Se usaban columnas empacadas, 

y los grandes volúmenes, tanto de muestra como de gas acarreador, abrumaban el sistema 

de espectrometría de masas, que trabaja a baja presión, por lo que hubo que construir in-

terconexiones especiales. El advenimiento de columnas capilares de sílice fusionada per-

mitió eliminar la conexión gases-masas y el eluato de la columna se introdujo directamente 

a la fuente de iones. Es esencial que se reduzca al mínimo el sangrado de la columna, 

porque el espectrómetro de masas detectará los materiales de la fase estacionaria. El san-

grado se evita adhiriendo químicamente alquilsiloxanos a la pared de la columna. Otras 

fases estacionarias con bajo sangrado ya se mencionaron antes.

Naturalmente, el monitoreo de los máximos de cromatografía de gases (varias veces 

por segundo) genera enormes cantidades de datos. La evolución de computadoras rápidas 

y de gran capacidad es el otro progreso de la tecnología que permitió que la técnica de 

gases-masas fuera sistemática.

Los iones separados se detectan mediante un multiplicador electrónico cuyo diseño 

es parecido al de los tubos fotomultiplicadores descritos en el capítulo 16. Son comunes 

las sensibilidades de detección al nivel de nanogramo.

El espectrómetro de masas puede funcionar en diversos modos. En el modo de co-

rriente iónica total (TIC, total ion current) para detección se suman las corrientes de 

todos los fragmentos iónicos como una molécula (o moléculas) en un máximo de croma-

Con espectrometría de masas se 

detectan cantidades a nivel de 

nanogramos.

20.10  CROMATOGRAFÍA DE GASES-ESPECTROMETRÍA DE MASAS

 

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