气-质联用仪的基本结构及工作原理1.pptVIP

油扩散泵 通常使用的扩散泵液是聚苯醚(图1—52)，相对分子质量为446(C30H22O4)。 饱和蒸气压低，抗氧化性强，吸附能量小，不产生聚合物，热稳定性好，在 300℃分解很少 扩散泵的极限真空可达到10-5～10-6Torr。泵的抽速取决于泵的尺寸，一般质谱仪常用的扩散泵抽速有90 L／s、150 L／s、400 L／s、800 L／s 聚苯醚质谱图 使用扩散泵的注意事项： ①扩散泵加热前必须将真空系统的压强抽至低于 扩散泵的前级耐压值(10-2Torr)，否则泵不能工作，而且泵液容易氧化 ② 扩散泵工作时，必须有冷却(风冷或水冷)，不然泵液蒸气得不到冷凝，将返入真空室形成本底干扰，还将污染仪器；③严防泵在工作时，系统暴露大气，不仅泵液将被氧化，更严重的是使泵液进入系统，造成严重污染。 扩散泵的优点：①泵中没有可移动的部件，所以很可靠；②只需定期更换泵液，较少维护或不用维修；③价格远低于涡轮分子泵。 扩散泵的缺点：①存在泵液蒸气“返流”，造成的污染和形成本底；②真空系统偶然暴露大气，扩散泵液“返流”真空室内，整个仪器需要彻底清洗；③泵液加热，加热器会产生较大的热量；④突然停电，泵体无法迅速冷却，造成返油将严重污染仪器；⑤大抽速的泵需要配循环水冷装置。 油扩散泵和涡轮分子泵工作性能 项 目 油扩散泵 涡轮分子泵 泵液污染 有 无 冷却 水冷／风冷 风冷 适用所有气体 是 是 维护周期 清洗换泵液 不用维护 价格 低 高 真空测量 从大气压到极高真空的压强范围是760～10-12Torr以上，即使宽量程的真空计(也称真空规)也不可能测量那么宽的范围，所以不同的压强范围需要不同的真空规 1．热导规或热偶规 2. 离子规 二、进样系统 1、直接进样 2、色谱 GC进样 物态转变：1微升液态—1毫升气态 带电状态：中性—离子 真空变化：正压，大于760torr—10-5torr 色谱－质谱联用，优势互补 难点：接口技术? （一）、GC-MS联用可能性-接口 GC-MS联用仪的接口是解决气相色谱和质谱联用的关键组件。理想的接口是能除去全部载气，但却能把待测物毫无损失地从气相色谱仪传输到质谱仪 GC-MS联用是联用技术中困难较少的一种。在气相色谱和质谱两种技术之间，许多操作特性比较一致，即在气相、灵敏度、扫描时间匹配、连续流动、温度匹配等方面都较适应。最大的差异在于工作气压 三、色/质联用可能性-接口 （一）气相色谱-质谱联用接口 在GC/MS 系统中，组分从色谱柱洗脱后进入质谱系统定性和进一步分析。 工作气压不匹配是实现 GC－MS联用的主要困难。GC柱的输出为100 kPa，而MS离子源在小于10－3 Pa的条件下工作 接口的作用是将 GC流出的载气气压降低到 MS 能够接受的程度，并将样品送入MS离子源 常用的GC-MS接口 接口方式 分离原理 适用性 直接导入型 无分离 小孔径毛细管柱 开口分流型 无分离 毛细管柱 喷射式分离器* 喷射分离 填充柱／毛细管柱 *当用于毛细臂柱时需补充氦气或减少分于分离器的级数，才能确保其性能。 （4）重排离子峰 分子离子在裂解的同时，可能发生某些原子或原子团的重排，生成比较稳定的重排离子，其结构与原来分子的结构单元不同。其在质谱图上相应的峰称为重排离子峰。 （5）亚稳离子峰 离子在离开电离源，尚未进入接受器前，在中途任何地方发生碎裂变成亚稳态离子，它在质谱图上的峰，称亚稳离子峰。 若在电离源处发生分子离子的碎裂，设原离子即母离子 M 1 + 的质量为m1，生成质量为m2 的子离子M 2 +,丢失质量为m1-m2 的中性碎片Mn ，即M 1 + → M 2 + +Mn。若上述碎裂发生在中途，中性碎片不仅带走了m1-m2 质量，且还带走了M 1 + 的部分动能。因此产生M 2 * 的动能必然小于在离子源处正常产生的M 2 + 的动能。动能小，易在磁场中偏转，其运动半径小。这种离子称为亚稳离子 （ M 2*），其质量m*可由下式求得： （6）同位素离子峰 组成有机化合物的元素，常见的约有十余个，除P、F、I 以外，其他元素大都存在着两种以上的同位素，因而质谱图会出现强度不等的同位素离子峰。各元素的最轻同位素的天然丰度最大，因此与相对分子质量有关的分子离子峰M+，是由最大丰度同位素所产生的。 生成的同位素离子峰往往在分子离子峰右边1 或2 个质量单位处出现M+1 或M+2 峰，构成同位素离子峰簇，其强度比与同位素的丰度比是相当的，可由丰度比来推算，从表中可见含有Br、Cl 的化合物的M+2 的同位素强度较大。 （6）同位素离子峰 （7）多电荷离子 分子失去两个或两个以上电子的离子称为多电荷离子。由于离子带电荷多，而使