EPA:s metod för kalibrering av en spektrometer

Masspektrometri är ett analysverktyg som delar upp komplexa blandningar i molekyler för att kunna detektera och identifiera extremt små mängder av ett kemiskt ämne. Vissa kemiska föreningar kan orsaka betydande skada redan i små doser, och detektering är avgörande för att kunna karakterisera föroreningskällan samt förstå hur föroreningar kan ackumuleras i olika medium – exempelvis jord, grundvatten eller biota.

Masspektrometrisk analys

Masspektrometri är en instrumentbaserad teknik som mäter massan (dvs. vikten) av joner som har bildats från molekyler genom elektrisk laddning. En komplex kemisk blandning joniseras, varefter masspektrometern mäter förhållandet mellan varje jons molekylmassa och jonens laddning. När detta förhållande har fastställts jämförs det med förutbestämda kalibrerade mätvärden – uppskattningar av den kemiska föreningens exakta massa – för att noggrant identifiera föroreningen.

Resultatet presenteras längs ett spektrum, ungefär som en graf. Spektrumet visar den relativa andelen av varje enskild förening i hela blandningen, vilket gör det möjligt att detektera små mängder föroreningar, såsom PCB, som annars inte skulle kunna upptäckas i komplexa blandningar.

Det masspektrometriska biblioteket

National Institute of Standards and Technology (NIST) har utvecklat en sökbar databas som innehåller spektrala referensdata för varje kemikalie som analyserats av erfarna masspektrometriexperter. Databasen omfattar kemiska strukturer, spektrala diagram, jämförelser mellan undersökta kemikalier samt kemiska namn och registernummer.

Biblioteket används vid spektrometrisk analys efter att föreningarna har joniserats och deras mass-till-laddningsförhållanden identifierats. Det uppmätta spektrumet korsrefereras mot biblioteket, vilket gör att även föreningar i ytterst små mängder kan identifieras med hög säkerhet.

Fördelar med masspektrometri

Masspektrometri erbjuder stora fördelar inom miljöövervakning och föroreningskontroll. Många föroreningar kan orsaka allvarlig skada redan vid mycket låga koncentrationer. Ämnen som PCB kan till exempel ackumuleras i fiskvävnad och därefter hos människor som konsumerar fisken, vilket kan leda till leverskador och hormonella (endokrina) störningar.

Genom att detektera minimala mängder i miljön och i levande organismer kan gränsvärden för säkra nivåer fastställas utifrån en förståelse för kumulativa risker. Detta gör både konsumtionsrådgivning gällande fisk och, framför allt, saneringsinsatser betydligt mer träffsäkra och effektiva.