4. Konzept der MS

Am Beispiel des Massenspektrums von Fluormethan lässt sich das Konzept der MS gut verstehen (Abb. 4.1). Das Fluormethan-Molekül hat die Summenformel CH₃F. Ein Blick ins Periodensystem der Elemente (PSE) liefert uns für die Atommassen m_H = 1 u, m_C = 12 u und m_F = 19 u. Damit erwarten wir eine Molekülmasse von 3 ∙ 1 u + 12 u + 19 u = 34 u. Das Massenspektrum zeigt bei m/z 34 ein intensives Signal, sogar das intensivste im gesamten Spektrum. Wir dürfen ziemlich sicher sein, dass der Peak dem Ion des intakten Moleküls, dem sogenannten Molekül-Ion zuzuordnen ist. Man nennt dieses Signal daher Molekül-Ion-Peak oder kurz Molpeak. In diesem besonderen Fall ist der Molpeak das intensivste Signal im Spektrum, welches Basispeak heißt. Als Nächstes fallen die Peaks bei m/z 33, m/z 32 und m/z 31 auf. Verlust eines H-Atoms aus dem Molekül-Ion, M^+•, führt zum Ion, das den Peak bei m/z 33 verursacht, Verlust eines H₂-Moleküls zum Ion mit dem Peak bei m/z 32 und nochmals ein H-Atom zum Peak bei m/z 31. Ganz einfach also. Allein der Wasserstoff ermöglicht Verluste von nur 1 u oder 2 u. Die Masse der Neutralverluste erhalten wir aus den Abständen der Signale, also aus Δm/z. Das Massenspektrum zeigt nur Ionen, die aus den Analytmolekülen gebildet werden; Neutralverluste lassen sich nur indirekt aus der Massendifferenz, Δm/z, zwischen den Peaks ermitteln. Dass ein H-Atom oder ein H₂-Molekül eliminiert werden, haben wir gerade intuitiv aus der Differenz abgelesen. Die Ionen, die Bruchstücken eines Moleküls entsprechen, heißen Fragment-Ionen. Offenbar fragmentieren Molekül-Ionen unter den gewählten Bedingungen.