Massenspektrometer messen nicht direkt die Masse der Ionen, sondern deren Masse-zu-Ladungsverhältnis. Physikalisch ist die Ionenmasse dabei zunächst einmal in Kilogramm [kg] und die elektrische Ladung in Coulomb [C] einzusetzen. Für den Umgang mit Massenspektren wäre eine kg C-1-Skala aber äußerst unpraktisch.
Probieren wir das Rechnen mit der kg C-1-Skala doch einfach mit einem Molekül Ethanol, MW = 0,046 kg mol-1, aus. Auf der Kilogramm-Skala berrechnet man durch Teilen der Molmasse durch die Avogadro-Zahl (6,022 x 1023) eine Masse von 7,64 x 10-26 kg. Ein einfach geladenes Molekül-Ion hat genau ein Elektron zu wenig, d.h. es trägt eine positive Elementarladung, nämlich 1,602 x 10-19 C. Damit wäre es bei 4,77 x 10-7 kg C-1 zu registrieren. Wer will mit solchen Zahlen arbeiten?
Entsprechend ist die “Massenskala” (Abszisse) eines Massenspektrums mit einer als dimensionslos definierten Größe m/z zu versehen. Das Masse-zu-Ladungsverhältnis, m/z, versteht man sinnvoll als Quotienten aus den dimensionslosen Größen Massenzahl und Ladungszahl des Ions. Solange man es nur mit einfach geladenen Ionen zu tun hat, ist der Zahlenwert des m/z-Werts der Masse in u entsprechend. Bei Ionen höherer Ladungszahl ist die Masse z mal höher.
