ينتشر تساؤل بين طلاب العلوم والباحثين حول طبيعة العينة المستخدمة في جهاز مطياف الكتلة (Mass Spectrometer)، وتحديداً حول مدى صحة عبارة: “يجب أن يكون مصدر الأيون مادة سائلة”.
والإجابة المباشرة هي: خطأ. لا يشترط أن يكون مصدر الأيون مادة سائلة حصراً، بل يمكن لجهاز مطياف الكتلة التعامل مع المواد في حالاتها الثلاث (الصلبة، والسائلة، والغازية)، اعتماداً على نوع التقنية المستخدمة في التأين.
كيف يتعامل مطياف الكتلة مع الحالات المختلفة؟
يعتمد اختيار حالة المادة على “غرفة التأين” والهدف من التحليل. ففي حين أن بعض التقنيات تتطلب تحويل المادة إلى غاز، تعتمد تقنيات أخرى على قذف المادة الصلبة مباشرة. إليك توضيح لهذه المسارات:
الحالة الغازية: تُعد الأكثر شيوعاً في تقنية (EI) أو التأين الإلكتروني، حيث يتم تبخير العينة قبل دخولها لمسار التحليل.
الحالة السائلة: تظهر بوضوح عند ربط مطياف الكتلة بجهاز الكروماتوغرافيا السائلة (LC-MS)، حيث يتم رش السائل وتحويله إلى رذاذ مشحون.
الحالة الصلبة: تُستخدم في تقنيات مثل (MALDI)، حيث تُوضع العينة الصلبة على لوح معدني ويتم ضربها بأشعة الليزر لتحويلها إلى أيونات مباشرة.
مرونة التقنيات الحديثة في التأين
يُذكر أن التطور المذهل في هندسة الأجهزة العلمية جعل من الممكن تحليل عينات معقدة دون الحاجة لمعالجة كيميائية طويلة. وفي سياق متصل، نجد أن التنوع في طرق التأين هو ما يمنح مطياف الكتلة قدرته الفائقة على كشف الجزيئات في مجالات شتى، من الطب الشرعي إلى علوم الفضاء.
- الاجابة : خطأ.
ويمكن تلخيص أبرز طرق التأين حسب حالة المادة كالتالي:
التأين بالرذاذ الإلكتروني (ESI): مخصص للعينات السائلة، ويستخدم بكثرة في تحليل البروتينات.
التأين بالليزر (MALDI): مثالي للعينات الصلبة والجزئيات الضخمة.
التأين بالتصادم الإلكتروني (EI): يتطلب تحويل العينة إلى بخار (غاز).
لماذا يختلط الأمر على البعض؟
من المتوقع أن يرجع سبب هذا الاعتقاد الخاطئ إلى أن الكثير من العينات الكيميائية تُذاب في ملقنات سائلة (Solvents) قبل حقنها في أجهزة الكروماتوغرافيا المرتبطة بالمطياف، مما يوحي بأن السائل هو الحالة الوحيدة الممكنة، بينما الحقيقة أن الجهاز يهتم في النهاية بتحويل هذه المادة -أياً كانت حالتها- إلى “أيونات غازية” ليتمكن من قياس كتلتها.
القاعدة العلمية تؤكد أن مطياف الكتلة جهاز مرن للغاية، وتصنيف العينة كسائلة فقط هو تقزيم لقدرات هذه التقنية. إذا كنت بصدد إجراء تحليل مخبري، فالاختيار لا يعتمد على حالة المادة بقدر ما يعتمد على استقرارها الحراري ووزنها الجزيئي.
