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Qu'est-ce que l'analyse de gaz qualitative ?

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L'analyse des spectres suppose certaines hypothèses de fonctionnement :

1. Chaque type de molécule produit un spectre de masse constant ou un spectre de fragmentation spécifique, qui lui est caractéristique (empreinte, schéma de fissuration).
2. Le spectre de chaque mélange de gaz est le même que celui que l'on obtiendrait par superposition linéaire des spectres des gaz individuels. La hauteur des pics dépend de la pression du gaz.
3. Le flux ionique pour chaque pic est proportionnel à la pression partielle de chaque composant responsable du pic. Puisque le flux ionique est proportionnel à la pression partielle, la constante de proportionnalité (sensibilité) varie d'un gaz à l'autre.

Bien que ces hypothèses ne soient pas toujours correctes, elles représentent une hypothèse de fonctionnement utile.

Comment fonctionne l'analyse de gaz qualitative ?

Dans l'analyse qualitative, le spectre inconnu est comparé à un spectre connu issu d'une bibliothèque. Chaque gaz est « définitivement déterminé » par son spectre. La comparaison avec les données de la bibliothèque est un simple procédé de reconnaissance des schémas. Selon la disponibilité, la comparaison peut être effectuée à l'aide d'un certain nombre d'aides auxiliaires. Par exemple, en fonction de la position, de la taille et de la séquence des cinq ou dix pics les plus élevés. Naturellement, la comparaison n'est possible qu'une fois le spectre normalisé, en définissant la hauteur de la ligne la plus élevée sur 100 ou 1000 (reportez-vous au tableau 4.5 à titre d'exemple).

Tableau 4.5 Bibliothèque de spectres des 6 pics les plus élevés pour le TRANSPECTOR

La comparaison peut être effectuée manuellement sur la base de collections de tableaux (par exemple, A. Cornu et R. Massot : Compilation de données spectrales de masse) ou peut être réalisée à l'aide d'un ordinateur ; de grandes bases de données peuvent être utilisées (par exemple, Base de données spectrales de masse, Royal Society of Chemistry, Cambridge).

Lors de comparaisons avec les informations de la bibliothèque, il convient de vérifier si des sources d'ions identiques ou au moins des énergies d'impact électronique identiques ont été utilisées.

Cependant, toutes ces fonctionnalités sont généralement trop élaborées pour les problèmes rencontrés dans la technologie du vide. De nombreux spectromètres de masse commerciaux peuvent afficher à l'écran un certain nombre de spectres issus de la bibliothèque afin que l'utilisateur puisse voir immédiatement si la « substance de la bibliothèque » peut être contenue dans la substance mesurée. En général, le spectre mesuré est le résultat d'un mélange de gaz ; si l'écran offre la possibilité de soustraire (par essai) les spectres d'un ou de plusieurs gaz individuel(s) du spectre mesuré, cela s'avère particulièrement pratique. Le gaz ne peut être présent que lorsque la soustraction ne produit aucune valeur négative pour les pics principaux. La figure 4.16 représente une procédure de soustraction, étape par étape, à l'aide du logiciel Transpector-Ware.

Fig. 4.16 Soustraction de spectres contenus dans des bibliothèques

Quelle que soit la façon dont l'analyse qualitative est préparée, le résultat n'est toujours qu'une « suggestion », c'est-à-dire une hypothèse quant aux gaz que le mélange pourrait contenir. Cette suggestion doit encore être examinée, par exemple en tenant compte de la probabilité qu'une certaine substance soit contenue dans le spectre. En outre, l'enregistrement d'un nouveau spectre pour cette substance peut contribuer à la clarté.

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