Spektrometer Massa (Mass Spectrometer)

Selain dengan chromatography, campuran juga dapat dideteksi dan dianalisis dengan mengunakan mass spectrometer. Prinsip kerja dari instrument ini yaitu dengan memanfaatkan proses ionisasi dan pembelokan elektron. Diagram dari prinsip kerja instrument ini ditunjukkan pada gambar berikut

Mass Spectrometer System ( Jim Clark, 2000)

Sistem kerja dari mass spectrometer terdiri dari empat tahapan, yaitu proses ionisasi, akselerasi, defleksi, dan deteksi. Proses ionisasi diawali dengan penguapan sample. Partikel sample yang berasal dari proses penguapan kemudian bertumbukan dengan aliran elektron yang berasal dari pemanasan metal coil menuju electron trap. Dari proses tumbukan tersebut, memungkinkan terjadinya proses pertukaran energy sehingga bebrapa elektron dapat keluar dan membentuk ion positif.

Proses Ionisasi (Jim Clark, 2000)

Ion positif yang keluar dari ionization chamber kemudian melewati tiga celah. Pada celah pertama ion dikenakan tegangan 1000 volt sampai melewati celah ketiga dengan tegangan 0 volt. Celah kedua, yang merupakan celah pertengahan mimiliki tegangan diantara 1000 – 0 volt. Semua ion yang melalui celah ini dipercepat untuk mendapatkan berkas cahaya yang fokus.

Akselerasi (Jim Clark, 2000)

Setelah melalui proses percepatan, kemudian ion positif dibelokkan oleh medan magnet. Jumlah medan magnet yang digunakan bergantung pada massa ion. Ion yang ringan mengalami pembelokkan yang lebih dibandingkan dengan ion yang berat. Faktor kedua yang mempengaruhi jumlah medan magnet yang digunakan yaitu muatan ion. Akan tetapi, untuk mempermudah, muatan ion biasanya diasumsikan bermuatan +1 sehingga perbandingan antara massa dan muatan ion (m/z) sama dengan massa ion.

Defleksi (Jim Clark, 2000)

Gambar di atas merupakan sistem dari proses defleksi. Dari gambar tersebut dapat dilihat bahwa terdapat tiga aliran ion, aliran ion A, B, dan C. Aliran elektron yang dapat dideteksi berdasarkan gambar tersebut hanya aliran ion B. Aliran elektron tersebut masuk ke sistem pendeteksi berupa metal box. Tumbukan antara ion dengan metal box mengakibatkan ion yang berasal dari aliran B ternetralisasi oleh elektron yang berasal dari logam. Sebagian elektron meninggalkan daerah antara ion dan elektron logam, sebagian lagi mengisi daerah disekitar kawat pendeteksi. Ion positif (sample) yang bertumbukan dengan aliran elektron pada kawat dideteksi sebagai arus. Arus ini kemudian diperkuat dan direkam. 

Deteksi (Jim Clark, 2000)

Aliran ion A dan C juga dapat dideteksi dengan ara memvariasikan medan magnet pada proses pembelokan. Aliran ion A karena lebih ringan dari aliran ion B, maka dibutuhkan medan magnet yang lebih besar. Sementara aliran ion C dibutuhkan medan magnet yang lebih kecil karena sifat dari aliran ini yang lebih berat (Jim Clark, 2000).