espectrometria de massas

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espectrometriamassachemistry

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  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

    1/56

    EDUARDO

    JSSICAMARIANA

    VITOR

    ESPECTROMETRIA DE MASSAS

    1

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

    2/56

    INSTRUMENTAOONS FORMADOS NO PROCESSO

    INTENSIDADE DOS PICOS

    ONS MOLECULARESONS DE ISTOPOSANLISE ARITMTICA DO ESPECTROONS METAESTVEISMECANISMOS DE ALGUMAS FRAGMENTAESAPLICAESCONCLUSO

    2

    INTRODUO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    JOSEPH JOHN THOMSON

    INSTRUMENTAO

    FIGURA 1 JOSEPH JOHN THOMSON

    FONTE: WWW.NOBELPRIZE.ORG

    3

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    4

    TUBO DE RAIOS CATDICOS

    PARTCULAS CARREGADAS ELETRICAMENTE, QUANDO EM MOVIMENTO, PODEM TER SUASTRAJETRIAS ALTERADASTANTO POR CAMPOS ELTRICOSCOMO POR CAMPOS MAGNTICOS.

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    VELOCIDADEDA PARTCULA

    INTENSIDADEDO CAMPO

    MASSADA PARTCULA CARREGADA

    5

    MAGNITUDE DO DESVIO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    6

    TUBO DE THOMSON

    FIGURA 2 TUBO DE THOMSONFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    TUBO DE IMAGEM DE TELEVISORES

    FIGURA 3 TUBO DE IMAGEM DE TELEVISORESFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ESPECTROMTRO DE MASSAS

    CMARA DE IONIZAO

    CMARA DE VAPORIZAO

    A:

    B e C:

    CAMPO MAGNTICO

    AB

    C

    FIGURA 4 ESQUEMA DO ESPECTROMETRO DE MASSAS MODERNOFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ESPECTRMETRO DE MASSA

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ESPECTROMTRO DE MASSAS ANTIGO

    FIGURA 5 APARNCIA DE UM ESPECTRMETRO DE MASSAS FEITO EM UM ESPECTRMETRO ANTIGOFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ESPECTRMETRO DE MASSAS MODERNO

    FIGURA 6 ESPECTRMETRO DE MASSAS MODERNO

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ONMOLECULAR

    ONSRADICALARES ORGNICOS

    FORMAO DE UMFRAGMENTO NEUTRO RADICALAR

    FORMAO FRAGMENTOPOSITIVO NO RADICALAR

    ONS FORMADOS NO PROCESSO

    12

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    13

    RUPTURA HOMOLTICA

    FIGURA 7 - RUPTURA HOMOLTICA

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    14

    RUPTURA HETEROLTICA

    FIGURA 8

    RUPTURA HETEROLTICAFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    15

    ESPECTRO DE MASSA

    FIGURA 9

    ESPECTRMETRO DE MASSAS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    PERDA DO TOMO DE HIDROGNIO

    SERAO DE ISTOPOS

    16

    ANLISE DO ESPECTRO DE MASSA

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    17

    ESPECTRO DE MASSA

    FIGURA 10- ESPECTRMETRO DE MASSAS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    18

    OUTRAS FRAGMENTAES

    FIGURA 11

    FRAGMENTAESFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

    19/56

    ONS MAIORES FRAGMENTAM-SE EM ONS MENORES

    ONS MAIORES COM MAIOR MASSA DISPEM DE MAIORTEMPO PARA SE FRAGMENTAREM

    19

    INTENSIDADE DOS PICOS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

    20/56

    INDICADO PELO PICO DE MAIOR MASSA

    PICO MOLECULAR PODE NO ESTAR PRESENTE

    IMPUREZASPRESENTES NA AMOSTRA

    20

    ONS MOLECULARES

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ONS MOLECULARES APRESENTAM MASSA PAR

    FRAGMENTOSAPRESENTAM MASSA MPAR

    21

    PARIDADE DAS MASSAS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    22

    EXEMPLO

    FIGURA 12

    ESPECTRMETRO DE MASSAFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    CHAMAM-SE ISTOPOS OS ELEMENTOS QUE POSSUEM IGUAL NMEROATMICO, MAS NO POSSUEM IGUAL NMERO DE MASSA. OS ISTOPOSPOSSUEM MESMO NMERO DE PRTONS EM SEUS NCLEOS, MAS, NO

    POSSUEM MESMO NMERO DE NEUTRONS.

    23

    ONS DE ISTOPOS

    FONTE: http://efisica.if.usp.br/moderna/materia/nucleos

    ACESSO EM 27/06/2013

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ELEMENTOS COM MASSA ATMICA

    +

    ISTOPOS COM MASSA ATMICA ( 1 )+

    ISTOPOS COM MASSA ATMICA ( 2 )+

    24

    ONS DE ISTOPOS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

    25/56

    ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO

    MOLAR%

    MASSA

    ATMICA

    MDIA

    1H1 H 1, 007825 0,999885 100 1,00794 H 2,014101 0,000115 0,0115

    6C C 12,000000 0,9893 10012,0107

    C 13,003354 0,0107 1,08

    8O16O 15,994914 0,99757 100

    15,99417O 16,999131 0,00038 0,03818O 17,999160 0,00205 0,205

    25

    ONS DE ISTOPOS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)

    TABELA 1 MASSA E FRAO MOLAR DO HIDROGNIO CARBONO E OXIGNIO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    EXEMPLO: C10H1 8O2 M = 170PICO EM 170 + = 100 %

    PICO EM 171

    ( 1 )+ =

    1 0 1 ,0 8 = 1 0, 8

    1 8 0, 01 15 = 0 ,2 07 2 0 , 03 8 = 0 , 07 6

    PICO EM 171 ( 2 )+ = 10 0 = 0 18 0 = 0 2 0 , 02 0 5 = 0 , 41

    26

    CLCULO DA INTENSIDADE RELATIVADOS PICOS

    =11,083

    ( 1 )+= 11,1 %

    = 0 , 4 1

    ( 2 )+= 0,41 %

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO

    MOLAR%

    MASSA

    ATMICA

    MDIA

    17Cl35 Cl 34,968852 0,7576 100

    35,45237Cl 36,965902 0,2426 32,00

    35Br79Br 78,918337 0,5069 100

    79,90481Br 80916291 0,4931 97,28

    27

    HALOGNIOS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

    (TABELA ADAPTADA)

    TABELA 2 MASSA E FRAO MOLAR DO CLORO E DO BROMO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    28

    EXERCCIO DE HALOGNIOS

    QUAIS ESPECTROS INDICAM AS MASSAS DOS SEGUINTES COMPOSTOS ?

    C2H5Cl (CLORETO DE ETILA)C2H5Br (BROMETO DE ETILA)

    C2H5Cl C2H5Br

    FIGURA 13

    ESPECTROS DE MASSA DOS HALOETANOS FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    HALOGNIOS FORMAM RADICAIS + MUITO ESTVEIS, SENDO POSSVELOBSERVAR SUBSTNCIAS ORGNICAS HALOGENADAS QUE NO APRESENTAM

    PICOS MOLECULARES NEM NENHUM OUTRO PICO CORRESPONDENDO A

    FRAGMENTOS CONTENDO HALOGNIO .

    29

    LIMITAO HALOGNIOS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO

    MOLAR%

    MASSA

    ATMICA

    MDIA

    9 F19 F 18,998403 1 100 18,998403

    53 I127I

    126,90447 1 100 126,90447

    30

    LIMITAO HALOGNIOS

    C2H5I C2H5F

    FIGURA 14

    ESPECTROS DE MASSA DOS HALOETANOSFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)

    TABELA 3 MASSA E FRAO MOLAR DO FLOR E IODO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    31

    ESPECTRO DOS ELEMENTOS

    FIGURA 15

    ESPECTROS DOS ELEMENTOSFONTE: THE 30-MINUTE GUIDE TO ICP-MS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

    32/56

    MASSAS ATMICAS DAS TABELAS PERIDICAS COMUNSSO MDIASPONDERADASDAS MASSAS DOS ISTOPOS

    EXEMPLO:TABELA 4 MASSA E FRAO MOLAR DO HIDROGNIO

    32

    SIGNIFICADO DOS PICOS DE ISTOPOS

    ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO

    MOLAR%

    MASSA

    ATMICA

    MDIA

    1H1 H 1, 007825 0,999885 100

    1,00794 H 2,014101 0,000115 0,0115

    1,007825 0,999885 2,014101 0,000115 = 1,00794

    REAES QUMICASMASSAS ATMICAS MDIAS

    MISTURAS NATURAIS DE ISTOPOS

    ESPECTRO DE MASSAMASSAS ATMICAS DOS ISTOPOS

    SEPARAO DE PICOS DE ISTOPOS

    X

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    VALORES DE MASSACOM ALTA PRECISODETERMINAO DA FRMULA MOLECULAR A PARTIR DA MASSA

    33

    ESPECTROS DE ALTA RESOLUO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    N2 X C2H4

    34

    ESPECTROS DE ALTA RESOLUO

    MASSAS MOLECULARES = 28

    ELEMENTO ISTOPO MASSAFRAO

    MOLAR

    %

    MASSA

    ATMICA

    MDIA

    1H1 H 1, 007825 0,999885 100

    1,00794 H 2,014101 0,000115 0,0115

    6C C 12,000000 0,9893 10012,0107

    C 13,003354 0,0107 1,08

    7N14N 14,003074 0,99636 100 14,006715N 15,000108 0,00364 0,365

    N22 14,003074 = 28,00614

    C2H42 12 4 1,007825 = 28,03130

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)

    TABELA 5 MASSA E FRAO MOLAR DO HIDROGNIO CARBONO E OXIGNIO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FORMULAO DE HIPTESES SOBRE QUAIS FRAGMENTAES OCORRERAM

    ORIGEM DOS ONS:

    ON MOLECULAR

    ONS J FRAGMENTADOS

    35

    ANLISE ARITMTICA DO ESPECTRO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    VERIFICA-SE EXISTNCIA ATRAVS DA DIFERENA DE MASSAENTRE DOIS PICOS.

    36

    FRAGMENTOS NEUTROS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

    (TABELA ADAPTADA)

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO(TABELA ADAPTADA)

    TABELA 6 MASSAS DE FRAGMENTOS NEUTROS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    EXEMPLO

    +

    (15)+

    (28)+

    (13)+OU ?

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    FIGURA 16 ESPECTRO DE MASSA DE TER ISMEROFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    TABELA 6 MASSAS DE FRAGMENTOS NEUTROS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    FIGURA 17 ESPECTROS DE MASSAS DE TRS TERES ISMEROSFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    FIGURA 18 FRAGMENTAO ALFAFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    CARBOCTION PRIMRIO

    CARBOCTION SECUNDRIO

    CARBOCTION TERCIRIO

    FIGURA 18 MECANISMOS DAS FRAGMENTAES ALFA E RESSONNCIA DOS ONS OXNIO

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    FIGURA 19 ESPECTROS DE MASSAS DE TRS TERES ISMEROSFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    FRAGMENTOS NEUTROS

    FIGURA 20 POSSIBILIDADES

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    CORRESPONDEM AOS PICOSDO ESPECTRO .

    COMPOSTOS AROMTICOS

    COMPOSTOS ALIFTICOS

    46

    FRAGMENTOS POSITIVOS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ONS POSITIVOS DE COMPOSTOSALIFTICOS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

    TABELA 7 ONS POSITIVOS DE COMPOSTOS ALIFTICOS SEM HOMLOGOS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    48

    ONS POSITIVOS DE COMPOSTOSALIFTICOS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

    TABELA 8 ONS POSITIVOS DE COMPOSTOS ALIFTICOS COM HOMLOGOS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    ONS POSITIVOS DE COMPOSTOSAROMTICOS

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

    TABELA 9 ONS POSITIVOS DE COMPOSTOS AROMTICOS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    O QUE SO?

    PICOS FALSOS

    VANTAGEM =

    50

    ONS METAESTVEIS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    SE UM ON M1, APS SOFRER ACELERAO ELTRICA , SE TRANSFORMOU NOON M2, ENTO BEM POSSVEL QUE TODOS OS ONS M2 DO ESPECTRO

    TENHAM TAMBM SE ORIGINADO DE ONS M1 , PELO PROCESSO NORMAL

    (ISTO , FRAGMENTANDO-SE ANTES DE SOFRER ACELERAO ELTRICA) .

    POR QUE ESSA HIPTESE NO PODE SER VERDADEIRA?

    51

    HIPTESE DOS ONS METAESTVEIS

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    52

    EXEMPLO

    FIGURA 21 ESPECTRO

    FONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

    O FRAGMENTO POSITIVO DEMASSA 124 SE FORMOU

    DIRETAMENTE A PARTIR DOON MOLECULAR DE MASSA

    152, OU SE FORMOU A PARTIRDO ON DE MASSA 137?

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    53

    RESOLUO

    FIGURA 22 RESOLUOFONTE: QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMES CONSTANTINO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    GEOQUMICA ISOTPICA

    CONTEDO DE METAIS PESADOS NOS ALIMENTOS

    ANLISE DE TRAOS E ULTRATRAOS DE METAIS E LIGAS

    54

    APLICAES

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

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    DESVANTAGEM:

    NECESSIDADE DE RPIDA LEITURA DA MASSA

    VANTAGEM:

    MAIOR CONHECIMENTO SOBRE OS ISTOPOS

    55

    CONCLUSO

  • 5/20/2018 Espectrometria de Massas

    56/56

    QUMICA ORGNICA - VOLUME 3 - MAURCIO GOMESCONSTANTINO

    WWW.NOBELPRIZE.ORG

    HTTP://EFISICA .IF.USP.BR/MODERNA/MATERIA/NUCLEOS

    THE 30-MINUTE GUIDE TO ICP-MS

    REFERNCIAS BIBLIOGRFICAS

    http://www.nobelprize.org/http://efisica.if.usp.br/moderna/materia/nucleoshttp://efisica.if.usp.br/moderna/materia/nucleoshttp://www.nobelprize.org/