气相色谱-质谱法对苯系物的分离分析———————————————————————————————— 作者：———————————————————————————————— 日期： 实验八 气相色谱-质谱〔GC-MS〕法对苯系物的别离分析一. 实验目的〔1〕了解气相色谱-质谱联用仪的根本构造，熟悉工作站软件的使用；〔2〕了解运用GC-MS仪分析简单样品的根本过程二. 实验原理 气相色谱法是利用不同物质在固定相和流动相中的分配系数不同，使不同化合物从色谱柱流出的时间不同，到达别离化合物的目的质谱法是利用带电粒子在磁场或电场中的运动规律，按其质荷比〔m/z〕实现别离分析，测定离子质量及强度分布它可以给出化合物的分子量、元素组成、分子式和分子构造信息，具有定性专属性、灵敏度高、检测快速等特点气相色谱-质谱联用仪兼备了色谱的高别离能力和质谱的强定性能力，可以把气相色谱理解为质谱的进样系统，把质谱理解为气相色谱的检测器气相色谱-质谱联用仪的根本构成为：信号处理器进样系统离子源真空系统质量分析器检测器GC / DI样品本实验中待分析样品为苯系物，各组成物质的沸点见表1.混合样品经GC别离成一个一个单一组份，并进入离子源，在离子源样品分子被电离成离子，离子经过质量分析器之后即按m/z顺序排列成谱。
经检测器检测后得到质谱，计算机采集并储存质谱，经过适当处理可得到样品的色谱图、质谱图等 表1 甲醇和苯系物沸点甲醇苯甲苯二甲苯沸点(℃)80144三. 仪器和试剂：〔1〕Agilent 6890-5973N GC-MS仪〔安捷伦科技〕；〔2〕HP-5 MS 色谱柱；〔3〕0-5mL移液器 (Transferpette, 德国BRAND 公司)；〔4〕的有机相微孔膜过滤器；〔5〕苯、甲苯、二甲苯〔分析纯〕，甲醇〔色谱纯〕；〔6〕容量瓶四. 实验内容与步骤：1） 分别用移液器取1ml苯、甲苯、二甲苯混合后，用甲醇稀释1000倍后待用；2） 用移液器取2ml稀释液，使用的有机相微孔膜过滤器后，转移至标准样品瓶中待测；3） 设定好GC-MS操作参数后，可进样分析：4） 设置样品信息及数据文件保存路径后，按下“Start run〞键，待“Pre-run〞完毕，系统提示可以进样时，使用10μl进样针准确吸取1μl样品溶液〔不能有气泡〕将进样针插入进样口底部，快速推出溶液并迅速拔出进样针，然后按下色谱仪操作面板上的“start〞按钮，分析开场五. 色谱条件 进样口温度：250℃； 质谱离子源温度：230℃；色质传输线温度：250℃； 质谱四极杆温度：150℃；柱温： 载气流速: 1.2mlmin-1； 进样量：1μl； 分流比：10:1。
溶剂延迟：分钟六、数据处理1） 对得到的总离子流色谱图〔TIC〕，在不同保存时间处双击鼠标右键得相应的质谱图；程序升温从60℃升到120℃，每分钟升20℃，设置溶剂延迟为2.2min，采用全扫描模式〔scan〕测量得到的总离子流色谱图如上图所示2） 在质谱图中，双击鼠标右键，得到相应的匹配物质，根据匹配度可对各峰定性；列出所有的物质，并结合其他知识确定各峰所对应的具体物质名称；第一个峰对应为苯，匹配度为91%第二个峰对应为甲苯，匹配度为91%第三个峰对应为乙苯，匹配度为91%第四个峰对应对二甲苯和间二甲苯第五个峰对应于邻二甲苯，匹配度为91%3） 绘制样品的总离子流色谱图，给出色谱峰定性结果〔含质谱检索结果、物质名称、保存时间〕 设定恒温140℃，得到总离子流出色谱图如下列图而在70℃，溶液延迟过短条件下，得到总离子流出色谱图如下列图最顶峰的质谱分析为甲醇：在70℃时，设置溶剂延迟为2.2min，得到的总离子流色谱图：在70℃时，设置载气流速1ml/min，得到的总离子流色谱图：4） SIM模式下得到的色谱图碎片质合比为78七. 思考题1．GC-MS仪是如何得到总离子流色谱的？除此之外，使用GC-MSD，我们还能获得哪几种色谱图，它们各有什么特点？答：质谱仪的离子化器可以把进入质谱仪的待测分子电离成为带电离子。
除了待测分子外还有局部载气而载气和剩余气体分子一起被电离为离子并构本钱底样品离子和本底离子一起被加速装置〔电磁场〕加速，打入分析器在进入分析器前，设计好的总离子检测极〔TIC〕收集总离子流的一局部总离子检测极收集的离子流经过放大器放大并记录下来，得到的图形即该组分的色谱峰总离子流色谱图：包含了样品所有组分的质谱，只要所用色谱柱一样，样品出峰顺序就一样质量色谱图：表示在一次扫描中，具有某一荷质比〔m/z〕的离子强度随时间变化的规律；利用其峰面积或相对峰强度比，可以对组分进展定性、定量分析选择离子检测图：对预先选定的某个或某几个特征质量峰，进展单离子或多离子检测而获得的某种或几种荷质比的离子流强度随时间变化的情况；信号强度更大，检测灵敏度更高质谱图：指分子离子或碎片离子的相对离子质量与其相对丰度〔强度〕的关系图，根本不用于定性分析2． 绘制某一保存时间处苯、甲苯的质谱图，分析它们主要产生了哪些离子峰查阅质谱电离过程中分子碎裂的机理，写出苯、甲苯可能的分子碎裂过程 答：可能碎裂过程：3．解释：溶剂延迟〔Solvent Delay〕、分流比答：溶剂延迟：气象色谱中一开场跑出来的是载气，他们没有实际检测价值切会消耗灯丝寿命和仪器寿命。
为了延长一起使用时间，采取在流出信号产生一段时间后再翻开质谱仪测定质谱图，这就是溶剂延迟分流比是指为保护柱子和提高效率，节约时间，进样时只用打入样品量的一局部，使其进入毛细管柱，大局部弃置不用，其中舍弃局部与剩余局部之比即为分流比4． 气相色谱适用于分析哪些样品，请举例说明 答：GC适用于分析低沸点、易挥发、高温稳定不与载气、固定相和担体反响的样品〔常用于有机物〕比方测定苯系物混合溶液的组分考前须知2） 清洗容量瓶、标准样品瓶时不要使用清洁剂；3） 如果是一天的第一个样，请先把仪器跑一个空针；4） 待测样一定要经过微孔过滤膜过滤；5） 进样时不能有气泡；6） 进样时要快，不要使进样针在进样口里停留太久。