Масс-спектральный анализ основан на способности газообразных ионов разделяться в магнитном поле в зависимости от отношения т/z, где т — масса, z — заряд иона (схему прибора см. на рис. 22).
Ионизация молекул в газе происходит под действием потока электронов. По величине т/z определяют массовое число иона, а по интенсивности соответствующего сигнала судят о концентрации ионов.
Качественный масс-спектрометрический анализ основан на измерении массы ионов. Идентификация масс проводится по положению линии на фотопластинке, которое фиксируется, измеряя расстояние между линиями с известной массой и анализируемой линией. Масс-спектры многих веществ изучены достаточно подробно и сведены в специальные атласы.
Количественный анализ в масс-спектрометрии проводят по току, фиксируемому детектором, или по почернению фотопластинки.
Практическое применение масс-спектрометрии многообразно. Измерения масс-спектров используют при изучении изотопного состава различных веществ. Основные сведения о стабильных изотопах получены с помощью масс-спектрометра. Масс-спектрометрию применяют для анализа твердых, жидких и газообразных проб, а также для анализа многих классов соединений, сложных многокомпонентных смесей углеводородов и т. д. Метод применим для определения почти всех элементов периодической системы. Одним из достоинств метода является возможность одновременного определения нескольких элементов и использование в работе небольших навесок (1 мг и менее). Погрешность метода составляет менее 5 % .