โมเลกุล อะตอมและโมเลกุลมีความสำคัญพอๆกับการเล่นแบบดับเบิ้ลเพลย์และโฮมรัน ยังไง มันเป็นเคมีที่ทำให้ลีกสามารถดมกลิ่นผู้เล่นที่มีความผิดใน กีฬายาสลบ ใช้สเตียรอยด์อะนาโบลิกเพื่อส่งเสริมการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อและสร้างความได้เปรียบในการแข่งขัน อันที่จริง สูตรของเรื่องอื้อฉาวที่โดดเด่นทุกเรื่องในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมา
มาร์ค แม็กไวร์,แบร์รี่ บอนด์ส และอเล็กซ์ โรดริเกซ เป็นดังนี้ นักกีฬาใช้ยาเพิ่มประสิทธิภาพ เช่น เมเทโนโลน ชื่อแบรนด์พรีโมโบลาน ยานี้ใช้ฉีดหรือรับประทาน ในระหว่างการสุ่มตรวจสารเสพติด นักกีฬาจะต้องบริจาคปัสสาวะบางส่วนให้กับนักวิทยาศาสตร์ ปัสสาวะเดินทางไปยังสถานที่ทดสอบ นักเคมีในโรงงานนำตัวอย่างปัสสาวะใส่เครื่องมือที่ดูเหมือนเครื่องถ่ายเอกสาร 3 เครื่องเชื่อมต่อกัน เครื่องมือนี้เป็นเครื่องมือวิเคราะห์ที่เรียกว่า แมสสเปกโตรมิเตอร์
โดยที่จะเป็นการทดสอบปัสสาวะ เพื่อหาสเตียรอยด์หรือสารเคมีที่ผลิตขึ้นเมื่อร่างกายประมวลผลสเตียรอยด์ ซึ่งอาจตรวจพบเป็นเวลาหลายวันถึงหลายสัปดาห์ หลังจากรับประทานยาครั้งสุดท้าย ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับยาและปริมาณที่ได้รับ ห้องปฏิบัติการแจ้งเป็นผลบวก เมื่อพาดหัวข่าวมุ่งเป้าไปที่ผู้เล่น เขาเริ่มเสพยาตั้งแต่เมื่อไหร่ เขาใช้เวลานานแค่ไหน เขาทำลายสถิติใดๆ ในขณะที่ใช้ยาหรือไม่ บันทึกเหล่านั้นควรถูกยกเลิกหรือไม่ ไม่มีใครให้ความสนใจกับวิชาเคมีมากนัก
ซึ่งมักจะถูกมองว่าเป็นเพียงเชิงอรรถ ข้อมูลเบื้องต้นเกี่ยวกับแมสสเปกโตรเมทรี สมดุลอะตอม หลักการเบื้องหลังแมสสเปกโตรเมทรีค่อนข้างเป็นนามธรรม ดังนั้นเรามาเริ่มด้วยการฝึกจิตที่เป็นรูปธรรม สมมติว่าคุณต้องการชั่งน้ำหนักรถพ่วงหัวลากเต็มพิกัด วิธีที่ง่ายที่สุดคือการขับแท่นขุดเจาะไปยังเครื่องชั่งรถบรรทุกสำหรับงานหนัก สมมติว่าคุณต้องการชั่งน้ำหนักล้อรถพ่วงล้อหนึ่ง เครื่องชั่งห้องน้ำทั่วไปสามารถให้ข้อมูลนั้นได้
ซึ่งไม่ต้องการอะไรมากไปกว่าเครื่องชั่งในครัวหรือห้องปฏิบัติการทั่วไป สุดท้าย ลองจินตนาการว่าคุณต้องการชั่งน้ำหนักอะตอมเดี่ยว ที่ขูดออกจากพื้นผิวของน็อตดึง คุณจะวัดมันได้อย่างไร แม้แต่เครื่องชั่งในห้องปฏิบัติการที่ละเอียดอ่อนที่สุด ก็ไม่สามารถบันทึกน้ำหนักของสิ่งของที่มีขนาดเล็กได้ นี่เป็นสถานการณ์ที่นักเคมีต้องเผชิญในช่วงต้นศตวรรษที่ 20 ต้องขอบคุณทฤษฎีอะตอมของจอห์น ดาลตัน
พวกเขารู้ว่าสสารนั้นสร้างมาจากอะตอม และอะตอมของธาตุหนึ่งก็เหมือนกัน แต่อะตอมมีลักษณะอย่างไร และมีน้ำหนักเท่าไร ในปี พ.ศ. 2440 เจเจ ทอมสันค้นพบอิเล็กตรอน โดยศึกษาพฤติกรรมของรังสีแคโทด ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคที่มีประจุลบซึ่งมีต้นกำเนิดที่แคโทด หรือขั้วลบในหลอดสุญญากาศที่บรรจุก๊าซ 1 ปีต่อมา วิลลี่ เวียน เริ่มทำงานกับรังสีบวก ซึ่งเป็นกระแสของอนุภาคที่มีประจุบวกที่แผ่ออกมาจากขั้วบวกและเคลื่อนที่ไปยังขั้วลบ
วิลลี่ เวียนสังเกตว่าเป็นแม่เหล็กสนาม จากนั้นในปี 1907 ทอมสันเริ่มเบี่ยงเบนรังสีบวกด้วยสนามไฟฟ้าและสนามแม่เหล็ก เขาค้นพบว่าเขาสามารถระบุมวลของอนุภาคได้โดยการวัดว่าพวกมันหักเหไปไกลแค่ไหน ในปี พ.ศ. 2462 ฟรานซิส แอสตันได้ปรับปรุงวิธีการและเครื่องมือของทอมสัน ซึ่งนำไปสู่แมสสเปกโตรมิเตอร์เครื่องแรก ซึ่งเป็นเครื่องที่ชั่งน้ำหนักอะตอมและโมเลกุลอย่างแท้จริง แอสตันใช้สเปกโตรมิเตอร์ของเขา
เพื่อศึกษาไอโซโทปที่เกิดขึ้นตามธรรมชาติหลายร้อยชนิด ปัจจุบัน นักเคมียังคงใช้แมสสเปกโตรมิเตอร์เพื่อวัดน้ำหนักโมเลกุลของธาตุ ไอโซโทป และสารประกอบ แต่ยังใช้เพื่อระบุสารเคมีในตัวอย่าง กำหนดปริมาณของสารเคมีแต่ละชนิดที่มีอยู่ในตัวอย่าง และวิเคราะห์โครงสร้างของโมเลกุลที่ซับซ้อน เร่งไอออนให้เร็วขึ้น ทำความเข้าใจเกี่ยวกับแมสสเปกโตรเมตรี
เพื่อให้เข้าใจหลักการพื้นฐานของแมสสเปกโตรเมตรี ให้พิจารณาบุคคลที่ยืนอยู่บนยอดหอคอยในวันที่มีลมแรง บุคคลนั้นหยิบลูกบอลต่างๆขึ้นมา และปล่อยทีละลูกจากหอคอย เมื่อลูกบอลแต่ละลูกตกลงมา ลมจะเบี่ยงเบนลูกบอลไปตามทางโค้ง มวลของลูกบอลส่งผลต่อการตก ตัวอย่างเช่น ลูกโบว์ลิ่งหนักกว่าลูกบาสเกตบอลมาก ดังนั้นจึงเคลื่อนที่ได้ยากกว่า เป็นผลให้ลูกโบว์ลิ่งไปตามเส้นทางที่แตกต่างจากบาสเกตบอล
ในแมสสเปกโตรมิเตอร์ สิ่งเดียวกันนี้กำลังเกิดขึ้น ยกเว้นอะตอมและ โมเลกุล ที่ถูกหักเห และสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็กที่ทำให้เกิดการโก่งตัว นอกจากนี้ยังเกิดขึ้นในตู้ที่มีขนาดเล็กเท่าไมโครเวฟ หรือใหญ่เท่ากับตู้แช่แข็ง ตู้ประกอบด้วยสามส่วนพื้นฐาน ได้แก่ ห้องไอออไนเซชัน เครื่องวิเคราะห์มวล และเครื่องตรวจจับ นี่คือวิธีการทำงานทั้งหมด ในการเบี่ยงเบน โดยสนามไฟฟ้าหรือสนามแม่เหล็ก
อะตอมจะต้องแตกตัวเป็นไอออนหรือกลายเป็นอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้า สิ่งนี้ทำได้โดยการทำให้อิเล็กตรอน 1 ตัว หรือมากกว่าหลุดออกไป ซึ่งส่งผลให้อนุภาคมีประจุบวกสุทธิ นักสเปกโตรมิเตอร์บางครั้งใช้ลำแสงอิเล็กตรอนยิงตัวอย่างเพื่อทำให้โมเลกุลแตกตัวเป็นไอออน อิเล็กตรอนที่เข้ามาจะทำหน้าที่เหมือนลูกบิลเลียด ทำให้อิเล็กตรอนในตัวอย่างหลุดออกไป พวกเขายังใช้เทคนิคที่เรียกว่าอิออนด้วยไฟฟ้า ซึ่งบังคับให้ตัวอย่างผ่านเข็มที่มีประจุ เพื่อดึงอิเล็กตรอนออกไป ไม่ว่าจะด้วยวิธีใด
ขั้นตอนแรกของแมสสเปกโตรเมทรีจะสร้างไอออนบวก ไอออนบวกจะต้องเคลื่อนออกจากห้องไอออไนเซชัน แรงที่ต้องใช้ในการเคลื่อนย้ายพวกมันมาจากสนามไฟฟ้าที่จัดหาโดยตะแกรงโลหะสองอัน ตารางหนึ่งมีประจุบวกและขับไล่ไอออน อีกอันมีประจุลบและดึงดูดพวกมัน เนื่องจากแรงผลักและแรงดึงดูดกระทำในทิศทางเดียวกัน ไอออนจึงเคลื่อนที่อย่างรวดเร็วไปยังกริดที่มีประจุลบ
ซึ่งมีรูเล็กๆ จำนวนมากเป็นรูพรุน ไอออนจะผ่านรูด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ไอออนที่เบากว่าจะเดินทางได้เร็วกว่าไอออนที่หนักกว่า ตามกฎของแม่เหล็กไฟฟ้า กระแสการเคลื่อนที่ของอนุภาคที่มีประจุไฟฟ้าจะสร้างสนามแม่เหล็ก ไอออนในแมสสเปกโตรมิเตอร์ก็ไม่มีข้อยกเว้น พวกมันสร้างสนามแม่เหล็กขึ้นมาเอง และนี่คือสนามแม่เหล็กที่นักวิทยาศาสตร์ใช้ประโยชน์ จากขั้นตอนที่สำคัญที่สุดของสเปกโตรเมตรี
บทความที่น่าสนใจ : รถถัง ให้ความรู้เกี่ยวกับรถถังเบาเอ็ม-24 ชาร์ฟฟีและรถถังกลางที-34
