波谱分析质谱法讲课讲稿.ppt

《波谱分析质谱法讲课讲稿.ppt》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在教育资源-天天文库。

1、波谱分析质谱法9/2/202121、1913年：Thomson使用MS发现了Ne是由22Ne和24Ne两种同位素组成，随后，同位素分析开始发展。2、20世纪30年代末至40年代：由于石油工业的发展，需要测定油的成份。通常用蒸馏的方法先分离这些烃类混合物，然后再利用分别测定其折光率的方法来分析它们。这通常要花数天时间。将MS用于石油工业中烃的分析，可以大大缩短分析时间。3、50年代初：质谱仪器开始商品化，并广泛用于各类有机物的结构分析；同时质谱方法与NMR、IR等方法结合成为分子结构分析的最有效的手段。4、60年代：出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪

2、的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器；计算机的应用又使质谱分析法发生了飞跃变化二、发展历史9/2/202135、90年代：由于生物分析的需要，一些新的离子化方法得到快速发展，如快原子轰击离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源等。6、目前：出现了比较成熟的液相色谱-质谱联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。9/2/202141、 样品元素组成；2、物质的相对分子质量；3、物质的结构信息---结构不同，分

3、子的碎片不同(质荷比不同)；4、复杂混合物的定性定量分析---与色谱方法联用(GC-MS)；5、样品中原子的同位素比。三、质谱图上提供的信息9/2/20215§1.2质谱分析原理及质谱仪一、质谱仪的基本结构质谱仪是通过对样品电离后产生的具有不同的m/z的离子来进行分离分析的。质谱仪包括进样系统、电离系统、质量分析系统和检测系统。为了获得离子的良好分离和分析效果，避免离子损失，凡有样品分子及离子存在和通过的地方，必须处于真空状态。9/2/20216Agilent7500系列ICP-MS9/2/20217进样系统离子源质量分析器检测器1.气体扩散2.直接

4、进样3.气相色谱1.电子轰击2.化学电离3.场致电离4.激光1.单聚焦2.双聚焦3.飞行时间4.四极杆显示真空系统9/2/20218二、质谱仪各部分的工作原理1、真空系统质谱仪的离子产生及经过系统必须处于高真空状态（离子源真空度应达1.3×10-4～1.3×10-5Pa，质量分析器中应达1.3×10-6Pa）。其作用是减少离子碰撞损失。真空度过低，将会引起：a）大量氧会烧坏离子源灯丝；b）引起其它分子离子反应，使质谱图复杂化；c）用作加速离子的几千伏高压会引起放电。一般质谱仪都采用机械泵预抽空后，再用高效率扩散泵连续地运行以保持真空。现代质谱仪采用分

5、子泵可获得更高的真空度。9/2/202192、进样系统进样系统的作用是高效重复地将样品引入到离子源中，并且不能造成真空度的降低。常用的进样装置有三种类型：间歇式进样、直接探针进样、色谱进样系统（GC-MS、HPLC-MS）和高频感藕等离子体进样系统（ICP-MS）等。1）间歇式进样：适于气体、沸点低且易挥发的液体、中等蒸汽压固体。9/2/2021101.3-0.13Pa（加热）如图所示。注入样品(10-100g)—贮样器(1L-3L)—抽真空并加热—样品蒸汽分子(压力陡度)—漏隙—高真空离子源。9/2/2021112） 直接探针进样：高沸点液体及固

6、体探针杆通常是一根规格为25cm6mm，末端有一装样品的黄金杯(坩埚)，将探针杆通过真空闭锁系统引入样品，如图所示。优点：引入样品量小，样品蒸汽压可以很低；9/2/2021123)色谱进样：利用气相和液相色谱的分离能力，与质谱仪联用，进行多组份复杂混合物分析。3、电离源电离源的功能是将进样系统引入的气态样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大，因此，对于不同的分子应选择不同的离解方法。通常称能给样品较大能量的电离方法为硬电离方法，而给样品较小能量的电离方法为软电离方法，后一种方法适用于易破裂或易电离的样品。使物质电离的方法很多，

7、如电子轰击、化学电离、火花电离、场致电离、光致电离等。9/2/2021131）电子轰击源电子轰击法是通用的电离法，是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子，即式中M为待测分子，M+为分子离子或母体离子。9/2/202114左图是典型的电子轰击源的示意图。在离子源内，用电加热锑或钨的灯丝到2000℃，产生高速电子束，其能量为10～7OeV。当气态试样由分子漏入孔进入电离室时，高速电子与分子发生碰撞，若电子的能量大于试样分子的电离电位，将导致试样分子的电离：9/2/202115当电子轰击源具有足够的能量时(一般为7OeV)，有机物的分子不仅可

8、能失去一个电子形成分子离子，而且有可能进一步发生键的断裂，形成大量的各种低质量数的碎片正离子和中性自由基，这