质谱ppt教学提纲.ppt

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1、质谱PPT质谱法分类：按用途分有机质谱无机质谱同位素质谱按原理分单聚焦质谱双聚焦质谱四极质谱飞行时间质谱回旋共振质谱离子阱质谱按联用方式分气质联用液质联用质质联用二质谱仪的产生机理质谱仪是将样品分子至于高真空中，并受到高速电子流或强电场等作用，失去外层电子而生成分子离子，或化学键断裂生成各种碎片离子，然后将分子离子跟碎片离子引入到一个强的正电场中，使之加速，此时所有带单位正电荷的离子获得的动能都一样，即不同质荷比的离子具有不同的速度，利用离子不同质荷比及其速度差异，质量分析器可将其分离，然后由检测器测量其速度。记录后

2、获得一张以质荷比（m∕z）为横坐标，以相对强度为纵坐标的质谱图。由质谱的产生机理看出，质谱分析的基本过程可以分为四个环节：①通过合适的进样装置将样品引入并进行气化；②气化后的样品引入到离子源进行电离，即离子化过程；③电离后的离子经过适当的加速后进入质量分析器，按不同的质荷比（m/z）进行分离;④经检测记录，获得一张谱图。真空系统（Vacuumsystem）进样系统(inletsystem)离子源(ionsource)质量分析器（massanalyzer）检测器（detecter）三质谱仪质谱仪的离子产生及经过系统必须

3、处于高真空状态（离子源真空度应达l．3×10-4～l．3×10-5Pa，质量分析器中应达l．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）干扰离子源正常调节；d）用作加速离子的几千伏高压会引起放电。1．真空系统2．进样系统进样系统的目的是高效重复地将样品引人到离子源中并且不能造成真空度的降低。目前常用的进样装置有三种类型：间歇式进样系统、直接探针进样及色谱进样系统。一般质谱仪都配有前两种进样系统以适应不同的样品需要。（l）

4、间歇式进样系统该系统可用于气体、液体和中等蒸气压的固体样品进样。通过可拆卸式的试样管将少量（10～100μg）固体和液体试样引入试样贮存器中，由于进样系统的低压强及贮存器的加热装置，使试样保持气态。实际上试样最好在操作温度下具有1.3—0.13Pa的蒸气压。由于进样系统的压强比离子源的压强要大，样品离子可以通过分子漏隙（通常是带有一个小针孔的玻璃或金属膜）以分子流的形式渗透过高真空的离子源中。（2）直接探针进样对那些在间歇式进样系统的条件下无法变成气体的固体、热敏性固体及非挥发性液体试样，可直接引人到离子源中，图21

5、．4所示为一直接引人系统。优点：1）引入样品量小，样品蒸汽压可以很低2）可以分析复杂有机物；3）应用更广泛。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。a) 电子轰击源(ElectronImpact，EI)作用过程：采用高速(高能)电子束冲击样品，从而产生电子和分子离子M+，M+继续受到电子轰

6、击而引起化学键的断裂或分子重排，瞬间产生多种离子。水平方向：灯丝与阳极间(70V电压)—高能电子—冲击样品—正离子垂直方向：G3-G4加速电极(低电压)---较小动能---狭缝准直G4-G5加速电极(高电压)---较高动能---狭缝进一步准直--离子进入质量分析器。特点：使用最广泛，谱库最完整；电离效率高；结构简单，操作方便；但分子离子峰强度较弱或不出现（因电离能量最高）。b) 化学电离源(ChemicalIonization,CI)作用过程：样品分子在承受电子轰击前，被一种反应气(通常是甲烷)稀释，稀释比例约为10

7、3:1，因此样品分子与电子的碰撞几率极小，所生成的样品分子离子主要由反应气分子组成。进入电离源的样品分子R-CH3大部分与CH5+碰撞产生(M+1)+离子；小部分与C2H5+反应，生成(M-1)+离子：特点：电离能小，质谱峰数少，图谱简单；准分子离子(M+1)+峰大,可提供分子量这一种要信息。4质量分析器(massanalyzer)（1）单聚焦分析器（singlefocusingmassanalyzer）（2）双聚焦分析器（doublefocusingmassanalyzer）（3）四极杆分析器(quadrupole

8、analyzer)（4）离子阱分析器(Iontrap)（5）飞行时间分析器(timeofflight）（6）富立叶变换离子回旋共振质量分析器（Fouriertranformioncyclotronresonance）（1）单聚焦分析器（singlefocusingmassanalyzer）1）结构：扇形磁场（可以是180°90°60°等）原理：