Espectrómetro de Massa
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- Faculdade de Ciências da Universidade do Porto
Referência Ferreira, M., (2013) Espectrómetro de Massa, Rev. Ciência Elem., V1(1):036
DOI http://doi.org/10.24927/rce2013.036
Palavras-chave Espectrómetro; Massa; medição; isótopos; radicais; moleculares; partículas; campo; magnético; uniforme; velocidade;
Resumo
Um espectrómetro de massa é um aparelho que permite a medição de massas de isótopos ou radicais moleculares, estudando a trajetória de partículas carregadas num campo magnético uniforme. Partículas com a mesma velocidade, ao entrarem numa região onde existe campo magnético vão descrever trajetórias circulares cujo raio depende da sua massa.
Antes de entrar na região onde existe campo magnético, as partículas, de carga q e massa m , são aceleradas por uma diferença de potencial ΔV adquirindo assim energia cinética:
\(E_c=qΔV\Leftrightarrow \frac{1}{2}mv^2=qΔV\).
Posteriormente, de modo a garatir que as partículas tem a mesma velocidade, o feixe passa por um filtro de velocidades. Este dispositivo permite determinar o valor da velocidade do feixe. O feixe assim preparado, pode entrar no espectrómetro de massa.
Ao entrar na região onde existe o campo magnético uniforme \(\overrightarrow{B}\), orientado perpendicularmente à velocidade, cada partícula descreve uma trajetória circular, cujo raio é dado por (ver Força de Lorentz):
\(r=\frac{mv}{qB}\).
Conhecida a velocidade com que as partículas entram no espectrómetro (filtro de velocidades) e o medido o raio da trajetória, é possível determinar a respetiva massa:
\(r=\frac{qBr}{v}\).
Desta maneira, a partir de uma amostra é possível determinar as abundâncias relativas e as massas das partículas.
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