質譜儀原理與應用-lyy

第六節(jié)質譜儀質譜儀性能指標質譜儀分類質譜儀基本結構質譜工作原理主要內容使用、維護與故障處理質譜：稱量離子質量的特殊天平。一、質譜工作原理

質譜分析法：通過制備、分離、檢測氣相離子來鑒定化合物的一種技術。（就是通過測定被測樣品離子的質荷比來獲得物質分子量的一種分析方法）而把化合物分子用一定方式裂解后生成的各種離子，按其質量大小排列而成的圖譜稱為質譜。

電離裝置把樣品電離為離子質量分析裝置把不同質荷比的離子分開經檢測器檢測之后得到樣品的質譜圖質荷比:離子質量與所帶電荷數(shù)之比，用m/z或m/e表示質譜同位素質譜生物質譜結構鑒定、定量分析化學、化工環(huán)境、地球藥學、毒物學、刑偵生命、醫(yī)學、農業(yè)科學有機質譜無機質譜三、質譜儀分類進樣系統(tǒng)離子源質量分析器檢測器1.直接進樣2.色譜1.電子轟擊2.化學電離3.場致電離4.激光

1.單聚焦

2.雙聚焦

3.飛行時間4.四極桿

數(shù)據處理真空系統(tǒng)二、質譜儀基本結構為了獲得離子的良好分離和分析效果，避免離子損失，凡有樣品分子及離子存在和通過的地方，必須處于真空狀態(tài)。

離子源和質量分析器的壓力在10–4~10–6Pa大量氧會燒壞離子源的燈絲；用作加速離子的幾千伏高壓會引起放電；引起額外的離子－分子反應，改變裂解模型，譜圖復雜化。

真空系統(tǒng)（一）進樣系統(tǒng)（SampleIntroduction）要求：大氣壓下的樣品在不破壞真空度的情況下，使樣品進入離子源

方式：直接進樣色譜進樣（氣相色譜及液相色譜）（二）

離子源（IonSource）功能：將進樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉化成離子；電離方法：1.電子轟擊2.化學電離3.場致電離4.激光1.電子電離源(ElectronIonizationEI)是應用最普遍，發(fā)展最成熟的電離方法。標準質譜圖基本都是采用EI源得到的。M+eM++2e

MmoleculeeM+emolecularionaradicalcationelectronFragmentsM+(M-R2)+(M-R3)+MassSpectrometer(M-R1)+（三）質量分析器（Massanalyzer）單/雙聚焦磁場質量分析器；四極桿質量分析器；離子阱質量分析器；飛行時間質量分析器；將帶電離子根據其質荷比加以分離1單聚焦磁場分析器相同m/z的離子，速度相同，色散角不同，經磁場偏轉后，會重新聚在一點上。即靜磁場具有方向聚焦，稱之單聚焦。方向聚焦；相同質荷比，入射方向不同的離子會聚；（四）檢測器(Detecter)

質量分析器分離并加以聚焦的離子束，按m/z的大小依次通過狹縫，到達收集器，信號經接收放大后被記錄。質譜儀的檢測主要使用電子倍增器，也有的使用光電倍增管。特點：質譜不屬波譜范圍質譜圖與電磁波的波長和分子內某種物理量的改變無關質譜是分子離子及碎片離子的質量與其相對強度的譜,譜圖與分子結構有關質譜法進樣量少,靈敏度高,分析速度快質譜是唯一可以給出分子量,確定分子式的方法,而分子式的確定對化合物的結構鑒定是至關重要的。四、質譜儀性能指標1.分辨率（R）：是質譜計分開相鄰兩離子質量的能力。

A:未分開B:部分分開C:全分開分辨差分辨較差分辨達到要求m2m1

分辨率：是兩峰間的峰谷為峰高的10%時的測定值，即兩峰各以5%的高度重疊。

若兩個相鄰峰的峰谷低于峰高的10%，則認為是分開的。高的分辨本領保證兩個靠得很近的峰能夠分開來，從而知道是兩個峰而不是一個2.質量范圍：指質譜計所檢測的單電荷離子的質核比范圍

不同儀器：四極桿1~600Da，1~4000Da，磁質譜：1~10000Da

飛行時間質譜：無上限離子阱質譜：1~2000Da，1~4000Da不同要求：氣體分析，1~300Da

氣相色譜質譜，1~600Da，800Da

有機質譜，1~2000Da

生物分子，1~10000Da或更大

質量穩(wěn)定性，通常用一定時間內質量漂移的質量單位來表示。例如某儀器的質量穩(wěn)定性為：0.1amu/12hr，意思是該儀器在12小時之內，質量漂移不超過0.1amu。3.質量穩(wěn)定性主要是指儀器在工作時質量穩(wěn)定的情況

常用相對百分比表示，例如，某化合物的質量為152,0473amu，用某質譜儀多次測定該化合物，測得的質量與該化合物理論質量之差在0.003amu之內,則該儀器的質量精度為百萬分之二十（20ppm）。質量精度是高分辨質譜儀的一項重要指標，對低分辨質譜儀沒有太大意義。4.質量精度指質量測定的精確程度。質譜：純物質結構分析色譜：化合物分離色譜-質譜聯(lián)用：GC-MS；LC-MS；CZE-MS（毛細管電泳-質譜）困難點：載氣(或流動液)的分離；出峰時間監(jiān)測；儀器小型化；關鍵點：接口技術(分子分離器)質譜應用1氣質聯(lián)用SampleSample

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