[理學(xué)]儀器分析第十章--質(zhì)譜分析法(已修改)
2024-12-20 00:48 本頁面
【正文】 第十章 質(zhì)譜分析 一、 質(zhì)譜分析原理 二、儀器與結(jié)構(gòu) 三、聯(lián)用儀器 第一節(jié) 基本原理與質(zhì)譜儀 質(zhì)譜分析 定義： 以離子的質(zhì)荷比 (m/z)為序排列的圖稱為質(zhì)譜 特點： ? 是唯一可以確定物質(zhì)分子質(zhì)量的方法； ? 靈敏度極高，鑒定的最小量可達 1010克，檢出限可達 1014克； ? 擁有眾多標準譜庫，定性方便； ? 可與其它方法如 GC、 HPLC、 ICP等聯(lián)用，應(yīng)用范圍日益擴大。 質(zhì)量分析器原理 質(zhì)譜方程式： m/z = (H02 R2) / 2V 離子在磁場中的軌道半徑 R取決于： m/z 、 H0 、 V 改變加速電壓 V, 可以使不同 m/z 的離子進入檢測器。 二、儀器與結(jié)構(gòu) 1. 質(zhì)譜儀組成 進樣系統(tǒng) 離子源 質(zhì)量分析器 檢測器 質(zhì)譜儀需要在高真空下工作：離子源（ 103 ?10 5 Pa ） 質(zhì)量分析器（ 10 6 Pa ） (1) 大量氧會燒壞離子源的燈絲； (2) 用作加速離子的幾千伏高壓會引起放電； (3) 引起額外離子 分子反應(yīng)，改變裂解模型，譜圖復(fù)雜化 。 電離室結(jié)構(gòu) 儀器結(jié)構(gòu)圖 1. 離子源 離子源 : 主要作用是使欲分析的 樣品實現(xiàn)離子化，尤其是中性物質(zhì)帶上電荷。 ? 電子轟擊電離（ EI） ? 正化學(xué)電離（ PCI） ? 負化學(xué)電離（ NCI） 電子轟擊電離（ EI） e e e e e 樣品分子 燈絲 + + + + 碎片離子 QP 電子轟擊電離（ EI） ? 熱電子（ 70eV）轟擊分子，使其電離為豐富的碎片離子，提供豐富的結(jié)構(gòu)信息。“指紋” ? 有機化合物的電離電位一般為 10 eV，使用 EI源時分子離子峰較弱。 硬酯酸甲酯 . 298 EI 源的特點： ? 電離效率高 ,靈敏度高； ? 應(yīng)用最廣，標準質(zhì)譜圖基本都是采用 EI源得到的； ? 穩(wěn)定，操作方便，電子流強度可精密控制； ? 結(jié)構(gòu)簡單，控溫方便； EI源： 可變的離子化能量 (10~240eV) 對于易電離的物質(zhì)降低電子能量，而對于難電離的物質(zhì)則加大電子能量（ 常用 70eV ）。 電子能量 ? 電子能量 ? 分子離子增加 碎片離子增加 正化學(xué)電離（ PCI） 反應(yīng)氣 e e e e e CH4 CH5+ C2H5+ 樣品分子 H+ CH4 [M+1] C2H4 反應(yīng)氣： 一般為甲烷、氨氣、正丁烷等。 正化學(xué)電離（ PCI） ? 首先電離反應(yīng)氣分子，樣品分子主要 由質(zhì)子轉(zhuǎn)移電離 ? 容易產(chǎn)生準分子離子，用于確定分子量 硬酯酸甲酯 . 298 EI和 PCI的比較： EI 模式 PCI 模式 碎片 分子量 ? MX + e175。(0~15eV)
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