दी गई अभिक्रिया में मुख्य उत्पाद Q है। Q का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम {[M] = आणविक आयन शिखर} दर्शाता है।

अवधारणा:-

द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री:

• द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री एक विश्लेषणात्मक उपकरण है जो किसी नमूने में मौजूद एक या अधिक अणुओं के द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात (m/z) को मापने के लिए उपयोगी है।
• एक द्रव्यमान स्पेक्ट्रम तीव्रता बनाम द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात (m/z) का एक आयतचित्र आरेख है, जो आमतौर पर द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमीटर नामक उपकरण का उपयोग करके प्राप्त किया जाता है।
• एक विशिष्ट MS प्रक्रिया में, एक नमूना, जो ठोस, तरल या गैसीय हो सकता है, आयनित होता है, उदाहरण के लिए इसे इलेक्ट्रॉनों की किरण से बमबारी करके। इससे नमूने के कुछ अणु धनात्मक रूप से आवेशित टुकड़ों में टूट सकते हैं या बिना टूटे केवल धनात्मक रूप से आवेशित हो सकते हैं।
• इस प्रक्रिया को इलेक्ट्रॉन आयनन (EI, पूर्व में इलेक्ट्रॉन प्रभाव आयनन और इलेक्ट्रॉन बमबारी आयनन के रूप में जाना जाता है) के रूप में जाना जाता है।
• इन आयनों (टुकड़ों) को फिर उनके द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात के अनुसार अलग किया जाता है, उदाहरण के लिए उन्हें त्वरित करके और उन्हें विद्युत या चुंबकीय क्षेत्र के अधीन करके: समान द्रव्यमान-से-आवेश अनुपात वाले आयन समान मात्रा में विक्षेपण से गुजरेंगे।

• किसी भी आयन का द्रव्यमान मान उसका वास्तविक द्रव्यमान है, अर्थात्, उस एकल आयन में प्रत्येक परमाणु (सबसे आम समस्थानिक) के द्रव्यमान का योग (सटीक), और रासायनिक परमाणु भार से गणना किया गया इसका आणविक भार नहीं (पूर्णांक परमाणु द्रव्यमान, सभी समस्थानिकों के भार के भारित औसत)।
• C-12 पैमाने पर कुछ तत्वों का सटीक द्रव्यमान नीचे दिया गया है।

समस्थानिक शिखर:

• कई तत्वों में एक से अधिक प्राकृतिक समस्थानिक होते हैं। इसलिए MS में अक्सर समस्थानिक शिखर देखे जाते हैं।
• [M]+ आयन = 100% के सापेक्ष, समस्थानिक शिखर की गणना।
• [M+1]+ आयन की प्रचुरता

= (कार्बन की संख्या × 1.1) +(हाइड्रोजन की संख्या × 0.016) + (नाइट्रोजन की संख्या × 0.37) + (ऑक्सीजन की संख्या × 0.04) + (सल्फर की संख्या × 0.8)

हैलोजन समस्थानिकों के लिए:-

• क्लोरीन में दो समस्थानिक Cl-35 और Cl-37 (3:1 अनुपात) होते हैं।
• ब्रोमीन में दो समस्थानिक Br-79 और Br-81 (1:1 अनुपात) होते हैं।
• फ्लोरीन और आयोडीन दोनों एकल-समस्थानिक F-19 और I-127 हैं।
• द्रव्यमान स्पेक्ट्रोमेट्री में क्लोरीन और ब्रोमीन युक्त यौगिकों की आसानी से पहचान की जा सकती है क्योंकि प्रमुख समस्थानिक शिखर दो द्रव्यमान इकाइयों [M] और [M+2] द्वारा अलग होते हैं।
• तीव्रता अनुपात की गणना बहुपद (a+b)n के गुणांकों के रूप में की जा सकती है जहाँ a और b दो समस्थानिकों की सापेक्ष प्रचुरता हैं और n हैलोजन परमाणुओं की संख्या है।

समस्थानिक और n हैलोजन परमाणुओं की संख्या है।

• यदि दो हैलोजन मौजूद हैं तो

(a+b)n (c+d)m

व्याख्या:-

• अभिक्रिया पथ नीचे दिखाया गया है:

• ब्रोमीन में दो समस्थानिक Br-79 और Br-81 (1:1 अनुपात) होते हैं।
• तीव्रता अनुपात की गणना बहुपद (a+b)n के गुणांकों के रूप में की जा सकती है जहाँ a और b दो समस्थानिकों की सापेक्ष प्रचुरता हैं और n हैलोजन परमाणुओं की संख्या है।
• इस प्रकार, Q का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम [M], [M+2] और [M+4] दिखाता है।
• [M], [M+2] और [M+4] शिखरों की तीव्रता होगी

​= (1+1)²

= (1+2×1×1+1)

= (1+2+1)

= 1:2:1

निष्कर्ष:-

• इसलिए, Q का द्रव्यमान स्पेक्ट्रम {[M] = आणविक आयन शिखर} [M], [M+2] और [M+4] को 1:2:1 की सापेक्ष तीव्रता के साथ दर्शाता है।