气-质联用仪的基本结构及工作原理1

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1、气-质联用仪的基本结构及工作原理概述(一)气相色谱法的特点气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动相分配系数的差别，使不同化合物从色谱柱流出的时间不同，以达到分离目的。气相色谱法提供保留时间和强度二维信息，得到的是二维谱图气相色谱法定性依据是色谱峰的保留时间，定量依据则是色谱峰高或峰面积作为定性和定量分析方法，气相色谱法最大特点在于高效的分离能力和高的灵敏度，因此是分离混合物的有效手段概述在几分钟内几十甚至上百组分的混合物可得到有效的分离一个油品混合物的气相色谱分析结果，几十个组分，色谱分离仅用了4min概述如果用气

2、相色谱法能够分析的所有化合物，它们的保留时间都不相同，那么气相色谱的定性方法将是最简单、直观而且可能是最好的定性分析方法，遗憾的是它被明显的缺点所限制，因为不可能在一根色谱柱上分离所有化合物显然任何技术都会有自身的局限性，气相色谱法也不例外，其不足在于任何色谱柱的理论塔板数和固定相的选择性都是有限的，因而作为定性依据的保留时间的窗口也就是有限的，分离效率再高，保留时间的测定再精确，都不可能涵盖全部具有挥发性的化合物，总避免不了某些化合物在同一色谱柱上保留时间相同的可能性，即使用多维色谱、多种选择性检测器去提高色谱峰的

3、分辨获得不同的保留值，各种化合物的保留时间也不可能是唯一的而且保留值测定的重复性，仍是气相色谱法致力解决的一个问题概述经常采用的标样确认法，对简单的混合物或纯化合物虽然适用，但事先必须知道分析的是什么类型化合物，这对于未知样品的定性分析要求是互相矛盾的，何况还存在不同化合物共流出的问题，由此看来仅用保留时间指认色谱峰进行化合物定性是有局限的，即定性的不专一此外，气相色谱需要多种检测器来解决不同化合物响应值的差别问题。对复杂混合物的定性、定量分析，需要不同检测器多次进样，既耗时，又耗力。概述(二)质谱法的特点质谱法是利

4、用带电粒子在磁场或电场中的运动规律，按其质荷比(m／z，质量和电荷的比)实现分离分析，测定离子质量及其强度分布。主要特点是能给出化合物的分子量、元素组成、经验式及分子结构信息，具有定性专属性强、灵敏度高、检测快速的优势概述质谱检测的是离子质量，能够提供待测化合物特征离子的单同位素质量，这是质谱法的独到之处。低分辨质谱法给出的是整数质量，高分辨质谱法给出的是精确质量。例如下面三个化合物的相对分子质量其整数值相同，但精确质量不同：十三烷基苯C19H32260.3331苯基十一烷基酮C18H28O260.2967萘苯并噻吩

5、C18H12S260.1486概述采用高分辨质谱法测定离子的精确质量，可以获得分子离子或碎片离子的元素组成、经验式低分辨质谱法测得的仅是整数质量，但依据得同位素离子的丰度比，也可推测元素组成和经验式此外，质谱法不同的离子化方式提供的质谱图和化合物的性质、分子量、结构密切相关，不同的质量分析技术和扫描方式提供了极好的选择性，增强了定性的专属性低分辨电子电离(electronionization，EI)质谱图，可以看出三种化合物具有各自的质谱特征。在三个化合物的质谱图中，高质量端的质荷比分别为m／z58、92、84的峰，

6、是三种化合物的分子离子峰，由此可确定化合物的分子量，谱图中的最强峰(称基峰)分别为m／z43(C2H3O)+、m／z91(C7H7)+、m／z49(CH2Cl)+，是单分子分解产生的主要碎片离子，可得到化合物结构信息概述二氯甲烷的谱图中有两组明显的同位素离子峰簇，其质荷比分别为m／z49、51和84、86、88，强度比分别是3:1和9:6:1，显示前者是含一个氯的离子，后者是含两个氯的离子，完全符合氯35Cl的天然同位素37Cl丰度比的分布规律丙酮的质谱图中m／z58和m／z59丰度比(100：3.3)，以及甲苯的质

7、谱图中m／z92和m／z93丰度比(100：6.6)可以给出碳原子的个数，分别是3个和7个C原子，由此也可以推算得到化合物的元素组成概述以上三个化合物的EI质谱反应了不同化合物各自的特征，定性的专一性很好但是质谱法的不同离子化方式和质量分离技术也有其局限性，比如有些化合物在EI电离方式下，不产生分子离子峰，一些结构异构体的EI质谱图非常相似，依据EI质谱定性比较困难，需要通过其它电离技术获得分子量信息，或采用MS／MS技术获得结构信息，或采用分离、修饰等其它方法辅助定性此外，质谱法无论使用何种离子化方式和质量分离技术

8、，对未知化合物进行结构鉴定，都希望样品纯度越高越好，因为杂质形成的本底对样品质谱图产生干扰，不利于质谱图的解析。所以混合物事先分离成单一成分，获得纯化合物，再进行质谱测定，更能充分发挥质谱鉴定专属性的特长。气相色谱法对混合物能进行有效的分离，可提供纯度高的样品，正好满足了质谱鉴定的要求概述(三)气相色谱-质谱联用技术的特点(1)气相色谱作为进样