Chemie Referat

Zitat von Wikipedia

Geschichte

Die Massenspektrometrie basiert auf einer Hypothese,
die vom britischen Chemiker William Prout
im frühen 19. Jahrhundert aufgestellt wurde und besagt,
dass es eine Eigenschaft eines Atoms ist,
eine bestimmte Masse zu haben
– das Atomgewicht.

Er hatte beobachtet,
dass sich Atome von ihrer Masse her
als ganzzahliges Vielfaches
der Masse von Wasserstoff-Atomen verhalten.

Spätere und genauere Messungen von Jöns Jakob Berzelius (1828 )
und Edward Turner (1832)
schienen jedoch diese Hypothese zu widerlegen,
denn es wurde z.*B. für das Chlor-Atom
eine Masse bestimmt,
die das 35,45-fache der Wasserstoffmasse beträgt.

In der Mitte des 19. Jahrhunderts
beobachtete Julius Plücker den Einfluss
von magnetischen Feldern auf das Leuchten von Gasentladungsröhren.

Eugen Goldstein und Wilhelm Wien
publizierten in den Jahren 1886 und 1898
die sogenannten Kanalstrahlen und ihre Ablenkung durch Felder.

Sie hatten die weitreichenden Konsequenzen ihrer Entdeckungen
jedoch 1886 noch nicht erkannt.

Später, im Jahr 1897, publizierte J.*J. Thomson
verschiedene Experimente,
in denen er in Vakuumröhren Kathodenstrahlen
von verschiedenen Kathodenmetallen mit elektromagnetischen Feldern ablenkte,
und stellte korrekte Gleichungen
zum Zusammenhang zwischen Masse, Geschwindigkeit und Bahnradius auf.

1913 publizierte er eine Methode,
um mit Hilfe eines Massenspektroskops Fotoplatten zu belichten
und so qualitative und quantitative Untersuchungen
an den in einer Röhre enthaltenen Gasen durchzuführen.

Ein Schüler von Thomson,
der britische Chemiker und Physiker Francis William Aston,
baute 1919 das erste funktionierende Massenspektrometer.

Mit dieser neuen Technik
konnte er die Isotope von Chlor (35Cl und 37Cl),
von Brom (79Br und 81Br)
und von Krypton (78Kr, 80Kr, 82Kr, 83Kr, 84Kr und 86Kr) beobachten.

Aston wurde schließlich im Jahr 1922
mit dem Nobelpreis für Chemie
für seine Untersuchungen der Isotope geehrt.

Durch die Verwendung der Technik des Elektrofokussierens
konnte er nicht weniger
als 212 der damals bekannten 287 Isotope beobachten.

Im Jahr 1918 wurde von Arthur Jeffrey Dempster
das erste moderne Massenspektrometer entworfen und gebaut,
welches 100-fach genauer arbeitete
als alle vorherigen Entwicklungen,
und legte den Grundstein für das Design
heutiger Massenspektrometer.

Aufgrund dieser Entwicklung
hat er im Jahr 1935
das Uranisotop mit der Masse 235 identifizieren können.

Während des Manhattan-Projekts
wurden große Isotopenanreicherungsanlagen (Calutrons) gebaut,
die nach dem Prinzip von Massenspektrometern arbeiteten.

In den 1950er Jahren wurde von Roland Gohlke
und Fred McLafferty
das erste Mal ein Massenspektrometer
als Detektor für eine Chromatographie-Methode eingesetzt.

Beide koppelten einen Gaschromatographen
mit einem Massenspektrometer.

Durch diese Methode konnten das erste Mal
Substanzgemische in einer Anlage getrennt und identifiziert werden.

Für die Anwendung in einer gaschromatographischen Methode
müssen die entsprechenden Verbindungen
jedoch im Vakuum flüchtig
und dabei unzersetzlich verdampfbar sein.

Im Jahr 1974 entwickelten Alan G. Marshall
und Melvin B. Comisarow
von der University of British Columbia
inspiriert von den Fourier Transform Nuclear Magnetic Resonance (FT-NMR)
und ICR Methoden
ein Fouriertransform-Massenspektrometer.

Die bisherigen Methoden
zur Erzeugung der benötigten Ionen
waren sehr aggressiv
und führten zu vielen Bruchstücken (Fragmente)
beim Vermessen organischer Verbindungen.

Daher setzte ab den 1960 Jahren
die Entwicklung immer schonenderer Ionisationsmethoden ein.

Mitte der 1960er Jahre
wurde von Munson und Field
die Chemische Ionisation (CI) veröffentlicht.

Im Jahr 1969 hat H. D. Beckey
die Felddesorption (FD) publiziert.

Später erfolgten dann die weitere Entwicklung
einer Vielzahl an Ionisationsmethoden
für die unterschiedlichsten Zwecke
wie zum Beispiel Chemische Ionisation
bei Atmosphärendruck (APCI),
Matrix-unterstützte Laser-Desorption/Ionisation (MALDI),
Elektrospray (ESI).

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Du könntest ja noch
+ Parameter eines Massenspektrometers
+ Ionisationsmethoden

mit reinnehmen.