質(zhì)譜儀原理與應(yīng)用-lyy

第六節(jié)質(zhì)譜儀質(zhì)譜儀性能指標(biāo)質(zhì)譜儀分類質(zhì)譜儀基本結(jié)構(gòu)質(zhì)譜工作原理主要內(nèi)容使用、維護(hù)與故障處理質(zhì)譜：稱量離子質(zhì)量的特殊天平。一、質(zhì)譜工作原理

質(zhì)譜分析法：通過(guò)制備、分離、檢測(cè)氣相離子來(lái)鑒定化合物的一種技術(shù)。（就是通過(guò)測(cè)定被測(cè)樣品離子的質(zhì)荷比來(lái)獲得物質(zhì)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(zhì)量大小排列而成的圖譜稱為質(zhì)譜。

電離裝置把樣品電離為離子質(zhì)量分析裝置把不同質(zhì)荷比的離子分開(kāi)經(jīng)檢測(cè)器檢測(cè)之后得到樣品的質(zhì)譜圖質(zhì)荷比:離子質(zhì)量與所帶電荷數(shù)之比，用m/z或m/e表示質(zhì)譜同位素質(zhì)譜生物質(zhì)譜結(jié)構(gòu)鑒定、定量分析化學(xué)、化工環(huán)境、地球藥學(xué)、毒物學(xué)、刑偵生命、醫(yī)學(xué)、農(nóng)業(yè)科學(xué)有機(jī)質(zhì)譜無(wú)機(jī)質(zhì)譜三、質(zhì)譜儀分類進(jìn)樣系統(tǒng)離子源質(zhì)量分析器檢測(cè)器1.直接進(jìn)樣2.色譜1.電子轟擊2.化學(xué)電離3.場(chǎng)致電離4.激光

1.單聚焦

2.雙聚焦

3.飛行時(shí)間4.四極桿

數(shù)據(jù)處理真空系統(tǒng)二、質(zhì)譜儀基本結(jié)構(gòu)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(guò)的地方，必須處于真空狀態(tài)。

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

真空系統(tǒng)（一）進(jìn)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(jìn)入離子源

方式：直接進(jìn)樣色譜進(jìn)樣（氣相色譜及液相色譜）（二）

離子源（IonSource）功能：將進(jìn)樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉(zhuǎn)化成離子；電離方法：1.電子轟擊2.化學(xué)電離3.場(chǎng)致電離4.激光1.電子電離源(ElectronIonizationEI)是應(yīng)用最普遍，發(fā)展最成熟的電離方法。標(biāo)準(zhǔn)質(zhì)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(zhì)量分析器（Massanalyzer）單/雙聚焦磁場(chǎng)質(zhì)量分析器；四極桿質(zhì)量分析器；離子阱質(zhì)量分析器；飛行時(shí)間質(zhì)量分析器；將帶電離子根據(jù)其質(zhì)荷比加以分離1單聚焦磁場(chǎng)分析器相同m/z的離子，速度相同，色散角不同，經(jīng)磁場(chǎng)偏轉(zhuǎn)后，會(huì)重新聚在一點(diǎn)上。即靜磁場(chǎng)具有方向聚焦，稱之單聚焦。方向聚焦；相同質(zhì)荷比，入射方向不同的離子會(huì)聚；（四）檢測(cè)器(Detecter)

質(zhì)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(guò)狹縫，到達(dá)收集器，信號(hào)經(jīng)接收放大后被記錄。質(zhì)譜儀的檢測(cè)主要使用電子倍增器，也有的使用光電倍增管。特點(diǎn)：質(zhì)譜不屬波譜范圍質(zhì)譜圖與電磁波的波長(zhǎng)和分子內(nèi)某種物理量的改變無(wú)關(guān)質(zhì)譜是分子離子及碎片離子的質(zhì)量與其相對(duì)強(qiáng)度的譜,譜圖與分子結(jié)構(gòu)有關(guān)質(zhì)譜法進(jìn)樣量少,靈敏度高,分析速度快質(zhì)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(duì)化合物的結(jié)構(gòu)鑒定是至關(guān)重要的。四、質(zhì)譜儀性能指標(biāo)1.分辨率（R）：是質(zhì)譜計(jì)分開(kāi)相鄰兩離子質(zhì)量的能力。

A:未分開(kāi)B:部分分開(kāi)C:全分開(kāi)分辨差分辨較差分辨達(dá)到要求m2m1

分辨率：是兩峰間的峰谷為峰高的10%時(shí)的測(cè)定值，即兩峰各以5%的高度重疊。

若兩個(gè)相鄰峰的峰谷低于峰高的10%，則認(rèn)為是分開(kāi)的。高的分辨本領(lǐng)保證兩個(gè)靠得很近的峰能夠分開(kāi)來(lái)，從而知道是兩個(gè)峰而不是一個(gè)2.質(zhì)量范圍：指質(zhì)譜計(jì)所檢測(cè)的單電荷離子的質(zhì)核比范圍

不同儀器：四極桿1~600Da，1~4000Da，磁質(zhì)譜：1~10000Da

飛行時(shí)間質(zhì)譜：無(wú)上限離子阱質(zhì)譜：1~2000Da，1~4000Da不同要求：氣體分析，1~300Da

氣相色譜質(zhì)譜，1~600Da，800Da

有機(jī)質(zhì)譜，1~2000Da

生物分子，1~10000Da或更大

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

常用相對(duì)百分比表示，例如，某化合物的質(zhì)量為152,0473amu，用某質(zhì)譜儀多次測(cè)定該化合物，測(cè)得的質(zhì)量與該化合物理論質(zhì)量之差在0.003amu之內(nèi),則該儀器的質(zhì)量精度為百萬(wàn)分之二十（20ppm）。質(zhì)量精度是高分辨質(zhì)譜儀的一項(xiàng)重要指標(biāo)，對(duì)低分辨質(zhì)譜儀沒(méi)有太大意義。4.質(zhì)量精度指質(zhì)量測(cè)定的精確程度。質(zhì)譜：純物質(zhì)結(jié)構(gòu)分析色譜：化合物分離色譜-質(zhì)譜聯(lián)用：GC-MS；LC-MS；CZE-MS（毛細(xì)管電泳-質(zhì)譜）困難點(diǎn)：載氣(或流動(dòng)液)的分離；出峰時(shí)間監(jiān)測(cè)；儀器小型化；關(guān)鍵點(diǎn)：接口技術(shù)(分子分離器)質(zhì)譜應(yīng)用1氣質(zhì)聯(lián)用SampleSample

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