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第七章质谱教学教材

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质谱MassSpectroscopyMS11 基本原理采用高速电子束撞击气态分子,使气体分子产生带正电荷的离子,将分解出来的阳离子加速导入质量分析器中,按离子的质荷比将它们分离2质谱图32.3灵敏度绝对灵敏度:可检测到的最小样品量相对灵敏度:仪器所能分析的样品中杂质的最低相对含量分析灵敏度:输入仪器的样品量与仪器输出信号之比 53质谱仪结构示意图真空系统进样系统离子源质量分离器离子检测记录系统真空系统真空系统63.1真空系统不抽真空,电离复合,本底高,谱图复杂3.2进样系统A、通过隔膜而扩散进入电离室B、将试样放在探针上,直接插入电离室73.3离子源作用:使试样中的原子、分子电离成离子A、电子轰击源:高速电子与分子发生碰撞,导致电离M为带奇数电子的阳离子B、化学电离源:用电子轰击法使反应气,如甲烷,成为离子,此离子再与试样分子反应产生试样离子Me(高速)M+2e(低速)83.4质量分离器作用:将离子室产生的离子,按荷质比的大小分开静态质谱仪:单聚焦和双聚焦质量分析器,采用稳定的电磁场,按空间位置区分不同m/e动态质谱仪:飞行时间和四极滤质器,采用变化的电磁场,按时间和空间位置区分不同m/e。

9A.单聚焦分离器(方向聚焦):加速后的离子在外磁场作用下做圆周运动,运动半径与磁场强度、质荷比及加速电压有关,若磁场强度和电压不变,则取决于m/em/e大,Rm大,偏转角小,m/e相同的聚在一起10B.双聚焦分离器(能量聚焦+方向聚焦):在离子源和磁场之间加一电场,电场下实行能量(动能)聚焦,磁场下实行动量(方向)聚焦能量不同的离子,在电场下不能聚焦,如果速度不同,即使m/e相同,亦被淘汰采用双聚焦,则将能量不同、m/e同一的离子聚在一起 11双聚焦分析器示意图12直流电压Vdc交流电压Vrf频率为射频区c.四极杆分析器 13结构:四根棒状电极,形成四极场1,3棒:(Vdc+Vrf)2,4棒:-(Vdc+Vrf)原理:在一定的VdcVrf下,只有一定质量的离子可通过四极场,到达检测器在一定的(Vdc/Vrf)下,改变Vrf可实现扫描特点:扫描速度快,灵敏度高适用于GC-MS14 d.飞行时间质量分析器:根据离子到达离子漂移管末端时间的不同来区分不同质量离子,不同离子的飞行速度反比于其质量的平方根离子1和离子2到达漂移管末端的时间差取决于离子质量、离子电荷、飞行管长、加速电压 m:离子质量;q:离子电荷L:漂移管长V:加速电压15飞行时间质量分析器原理图163.5离子检测器A、直接电测法:离子流直接为金属电极所接受B、照相记录法:具有一定能量的离子可使干板感“光”C、二次效应检测法:使离子引起二次效应,产生二次电子或光子3.6记录装置3.7计算机和谱图库174定性分析根据质谱峰的位置进行定性分析质谱图中主要离子峰的类型A、分子离子峰B、同位素离子峰强度比与丰度比相当处于质谱图的最右端18C、碎片离子峰D、亚稳离子峰:离子在电离室和收集器之间发生分解而形成低质量离子所产生的峰;峰钝而小,跨2-5个质量单位,质荷比不是整数。

E、重排离子峰:原子或基团位置发生转移 195GC-MSGC是MS的进样器,MS是GC的检测器MSGC真空试样载气20某样品的总离子色谱图总离子色谱图:一次扫描得到一个完整的质谱,由每个质谱的所有离子加合得到总离子强度GC-MS的主要信息21质谱图:由总离子色谱图可以得到任何一个组分的质谱图正十二烷的质谱22应用环境试样中的残留农药、多氯联苯、脂肪酸、碳氢化合物、PAHs等2324。

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