M/z

Das Masse-zu-Ladung-Verhältnis ist eine physikalische Größe, die in der Massenspektrometrie verwendet wird. Massenspektrometer messen nicht die Masse, sondern die Masse pro Ladung (m/q) von Ionen. Die Einheit des Masse-zu-Ladung Verhältnis ist Thomson (Th), oder formaler:

[m/q] = Th.

Das Thomson ist folgendermaßen definiert: Th = u/e wobei u die atomare Masseneinheit bedeutet (auch Dalton genannt), und e die elementare Ladungseinheit bedeutet. Die Ladungseinheit e ist allerdings keine offizielle Einheit zur Angabe von Ladungen (e ist offiziell nur eine Konstante). Die Einheit e wird aber durch die Definition des Thomson quasi durch die Hintertür eingeführt. Diese etwas unbequeme Begebenheit hat vermutlich dazu geführt, dass viele Massenspektrometriker m/z an Stelle des Masse-zu-Ladung Verhältnis m/q verwenden. Das z, so argumentieren sie dann, bezeichne keine Ladung sondern nur die Anzahl der Einheitsladungen e und sei darum dimensionslos. Mit diesem Trick wird aber die Situation nur noch unübersichtlicher. Wenn z tatsächlich dimensionslos wäre, dann hätte m/z die Dimension einer Masse. Einige Massenspektrometriker messen darum folgerichtig m/z in Daltons, was aber spätestens beim Auftreten von Ionen unterschiedlicher Ladungen zum Desaster führt weil dann Ionen mit demselben m/z völlig unterschiedliche Massen haben können. Deshalb argumentieren einige Massenspektrometriker weiter, dass auch die Masse m und somit insgesamt m/z dimensionslos sei.

Ein Weg aus der Misere wäre das strikte Einhalten vom SI-Einheitensystem. m/q würde dann aber in Kilogramm/Coulomb (kg/C) gemessen, was zu keiner brauchbaren Zahlengröße führen würde.

Der andere Weg führt wie beschrieben über das versteckte Einführen einer neuen Ladungseinheit e die gleich der Elementarladung ist und sich daher sowieso als Einheit aufdrängt und übrigens auch rege benützt wird.

Folgerichtig müssen Massenspektren mit m/q angeschrieben werden (und nicht m/z). Die Einheit wäre dann entweder kg/C oder eben Th (= u/e).

Siehe auch: Spezifische Ladung