现代测试分析技术课件质谱分析

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1、一、质谱分析原理进样系统离子源质量分析器检测器质谱分析1.电子轰击1.单聚焦1.气体扩散2.化学电离2.双聚焦2.直接进样3.场致电离3.飞行时间3.气相色谱4.激光4.四极杆质谱仪需要在高真空下工作：离子源（10-3∼10-5Pa）质量分析器（10-6Pa）(1)大量氧会烧坏离子源的灯丝；(2)用作加速离子的几千伏高压会引起放电；(3)引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。1.离子源EI源的特点：①ElectronIonization(EI)源H电离效率高,灵敏度高；H应用最广，标准质谱图基本都是采用EI源得到的；++:R1H稳定，操作方便，电子流强度可精密控制；:R2H结构简

2、单，控温方便；+:R3:R4++EI源：可变的离子化能量(10~240eV):e电子能量↓电子能量↑(M-R2)+分子离子增加碎片离子增加+(M-R1)MassSpectrum(M-R)+M+对于易电离的物质降低电子能量，而对于难电离的物3质则加大电子能量（常用70eV）。21:05:5621:05:56②化学电离源（ChemicalIonization，CI）:③场致电离源（FI）离子室内的反应气（甲烷等；10~100Pa，样品的电压：7-10kV；d<1mm；103~105倍），电子（100~240eV）轰击，产生离子，再与试强电场将分子中拉出一个电子；样分离碰撞，产生准分子离子。分子离子

3、峰强；最强峰为准分子离子；碎片离子峰少；+谱图简单；不适合化合物结构鉴定；++++不适用难挥发试样；阳极+++++气体分子试样分子++++++准分子离子电子d<1mm阴极(M+1)+;(M+17)+;(M+29)+;21:05:5621:05:561原理与结构①单聚焦磁场分析器磁场仪器原理图方向聚焦；相同质荷比，入射方向不同R的离子会聚；S1S2分辨率不高B电离室原理离子源收集器与结构21:05:56②双聚焦分析器③其他类型质量分析器方向聚焦：双聚焦质谱仪体积大；磁场相同质荷比，入色谱-质谱联用仪器的发展及仪器小型化（台式）需要；射方向不同的离子会体积小的质量分析器：聚；+-能量聚焦：四极杆质

4、量分析器体积小，操作简单；相同质荷比，速S1S2飞行时间质量分析器度(能量)不同的离子离子源收集器分辨率中等；离子阱质量分析器会聚；质量相同，能量不同的离子通过电场和磁场时，均产生能量色散；两种作用大小相等，方向相反时互补实现双聚焦；原理在第五节色谱-质谱联用仪器介绍；21:05:5621:05:56四极杆质量分离器二、仪器与结构22.离子阱质量分析器特定m/z离子在阱内一定轨道上稳定旋转，改变端电极电压，不同m/z离子飞出阱到达检测器；TSQQuantumGC三重四级杆气质联用(GC/MS)（TSQQuantumGC(GC/MS)）Agilent7890A/5975C气-质联用仪21:05:

5、56三、联用仪器HPLC/MS仪器内部结构Agilent7500系列ICP-MSAgilent6300系列多级离子阱质谱仪联用仪器（THEGC/MSPROCESS）一、分子离子峰分子电离一个电子形成的离子所产生的峰。MassHEWLET5972ASelectivePACKARTDetectorD1.0DEG/MIN分子离子的质量与化合物的相对摩尔质量相等。HEWLETT5890PACKARD有机化合物分子离子SSlampleGasChromatograph(GC)GasChromatograph(GC)MassSpectrometer(MS)MassSpectrometer(MS)峰的稳定性顺

6、序：BAD芳香化合物＞共轭链烯＞DCACBBC烯烃＞脂环化合物＞直链AD烷烃＞酮＞胺＞酯＞醚＞SampleSeparationIdentificati酸＞支链烷烃＞醇。on3分子离子峰的特点：Ｎ律一般质谱图上质荷比最大的峰为分子离子峰；有例外。形成分子离子由Ｃ、Ｈ、Ｏ组成的有机化合物，Ｍ一定是偶数。需要的能量最低，一般约１０电子伏由Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ组成的有机化合物，Ｎ奇数，Ｍ奇数。特。由Ｃ、Ｈ、Ｏ、Ｎ组成的有机化合物，Ｎ偶数，Ｍ偶数。质谱图上质荷比最大的峰一定为分子离子峰吗？分子离子峰与相邻峰的质量差必须合理。如何确定分子离子峰？二、同位素离子峰（M+1峰）三、碎片离子峰一般有机化合物的电离能为

7、7－13电子伏特，质谱中常用由于同位素的存在，可以看到比分子离子峰大一个质量单的电离电压为70电子伏特，使结构裂解，产生各种“碎片”离位的峰；有时还可以观察到M+2，M+3。。。。；m/zRA子。正己152943577113.1H3CCH2CH2CH2CH2CH3例如：CH4M=1616121.0烷715743291512C+1H×4=16M分子离子峰1.013C+1H×4=17M+1同位素峰15