气质联用仪的基本原理是什么

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气质联用仪的基本原理是什么

2023-12-20 14:59| 来源: 网络整理| 查看: 265

一、色谱部分

色谱部分和一般的色谱仪基本相同,包括柱箱、气化室和载气系统。除特殊需要,多数不再装检测器,而是将质谱作为检测器。此外,在色谱部分还带有分流/不分流进样系统,程序升温系统,压力、流量自动控制系统等。色谱部分的主要作用是分离,混合物样品在合适的色谱条件下被分离成单个组分,然后进入质谱仪进行鉴定。色谱仪是在常压下工作,而质谱仪需要高真空。因此,如果色谱仪使用填充柱,必须经过一种接口装置-分子分离器,将色谱载气去除,使样品气进入质谱仪。如果色谱仪使用毛细管柱,因为毛细管中载气流量比填充柱小得多,不会破坏质谱仪真空,可以将毛细管直接插入质谱仪离子源。

二、气质接口

气质接口是气相质谱到质谱的连接部件。最常见的连接方式是直接连接法,毛细管色谱柱直接导入质谱仪,使用石墨垫圈密封(85%Vespel+15%石墨),接口必须加热,防止分离的组分冷凝,接口温度设置一般为气相色谱程序升温最高值。

三、质谱仪部分

质谱仪既是一种通用型的检测器,又是有选择性的检测器。它是在离子源部分将样品分子电离,形成离子和碎片离子,再通过质量分析器按照质荷比的不同进行分离,最后在检测器部分产生信号,并放大、记录得到质谱图。质谱仪的基本部件有:离子源、滤质器、检测器三部分组成,它们被安放在真空总管道内。

1、离子源∶离子源的作用是接受样品产生离子,常用的离子化方式有:

(1)电子轰击离子化( electron impact ionization ,El ) :El是最常用的一种离子源,有机分子被一束电子流(能量一般为70 eV)轰击,失去一个外层电子,形成带正电荷的分子离子(M+ ),M+进一步碎裂成各种碎片离子、中性离子或游离基,在电场作用下,正离子被加速、聚焦、进入质量分析器分析。

电子轰击离子化的特点∶

a )结构简单,操作方便;

b )图谱具有特征性,化合物分子碎裂大,能提供较多信息,对化合物的鉴别和结构解析十分有利;

c)所得分子离子峰不强,有时不能识别;

d )本法不适合于高分子量和热不稳定的化合物。

(2)化学离子化( chemical ionization ,cI):将反应气(甲烷、异丁烷、氨气等)与样品按一定比例混合,然后进行电子轰击,甲烷分子先被电离,形成一次、二次离子,这些离子再与样品分子发生反应,形成比样品分子大一个质量数的( M+1)离子,或称为准分子离子。准分子离子也可能失去一个H2,形成( M-1)离子。

化学离子化的特点∶

a)不会发生像ElI中那么强的能量交换,较少发生化学键断裂谱形简单;

b )分子离子峰弱,但( M+1)峰强,这提供了分子量信息

( 3 )场致离子化( fieldionization,Fl ) :适用于易变分子的离子化,如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素、苯丙胺类等,能产生较强的分子离子峰和准分子离子峰。

(4)场解吸离子化( field desorption ionization,FD)用于极性大、难气化、对热不稳定的化合物。

(5)负离子化学离子化( negative ion chemicalionization , NICI):是在正离子质谱的基础上发展起来的一种离子化方法,其给出特征的负离子峰,具有很高的灵敏度( 10~15 g )。

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