气相色谱-质谱仪原理和应用 PPT课件.ppt

学习交流 主要内容 N年来GC-MS在省所的主要应用 中药中挥发油的检测（EI源，顶空进样） 化妆品二恶烷（EI源，顶空进样） 包材中苯乙烯（EI源，顶空进样） 薄膜衣中塑化剂、能力验证（EI源，液体直接进样） 食品中氯丙醇（CI源，液体直接进样） 食品中甲拌磷（CI源，液体直接进样） 食品中氨基甲酸乙酯（CI源，液体直接进样） 食品中氯霉素（CI源，液体直接进样） 省所配备的GC-MS仪1 第一台 2016年 赛默飞Thermo Trace GC－DSQ 省所配备的GC-MS仪2 第二台 2013年 岛津 GC-MS QP2010 Ultra） 省所配备的GC-MS仪3 第三台 2014年 安捷伦 7000 GC/MS Triple Quad 三重四级杆 第二部分 气相色谱仪原理 气相色谱 原理 气相色谱 分类 按固定相状态分： 1、气固色谱(GSC)（主要基于吸附原理），多用活性炭，硅胶，分子筛，高分子多孔小球等作为固定相，分离的主要对象是一些永久性的气体和低沸点的化合物。 2、气液色谱(GLC)（主要基于分配原理），多用固定液涂渍在惰性载体上作为固定相，固定液一般是高沸点、蒸汽压低（在450℃以下有1.5 KPa - 10KPa的蒸汽压）且热稳定的有机化合物。由于在气液色谱中可供选择的固定液种类很多，容易得到好的选择性，所以气液色谱有广泛的实用价值，在实际GC分析中，90% 以上的应用为气液色谱。 按进样方式分：可分为常规色谱（液体直接进样）、顶空色谱和裂解色谱等。 可以在气相色谱分析的化合物 在400摄氏度以下的温度气化(变成气体)的化合物 在气化时不会分解的化合物 在气化时可以分解成固定比例碎片的化合物 (热裂解 GC) 可以分析约20%的有机物。某些无机物通过转化也可分析。 难以分析的化合物： 分子量小也不能蒸发的化合物 (例如:无机的金属、离子,盐) 活性强或极不稳定的的化合物 (例如:氢氟酸、臭氧,氮氧化物) 高吸附性的化合物 (当化合物含有羧基、羟基、氨基、硫等，因为吸 附和活度比较高,在分析时要注意。) GC-MS 联用仪主要部件 1 实验室气源条件 GC 载气源 常用氦气，纯度大于99.999%，作色谱分离的流动相 MS 反应气源 常用甲烷、异丁烷、氨、氧化氮等 ，作质谱化学电离反应气。 减压阀 俗称氧表和氢表，作气瓶减压用 过滤器 附于氧表后或在GC 内 ，去除气源内水分和杂质 2 色谱载气状态控制部件 稳压阀（或电子流量控制器）、压力表、稳流阀、流量计（浮子、电子式）、柱箱恒温和程序升温部件，设置的器件可随GC-MS 联用仪类别和使用要求而异 ，控制载气状态参量：温度、压力和流速，建立色谱分离条件 。 气相色谱仪的工作原理示意图 GC 载气 GC/MS的载气 ?GC/MS联用对载气选择有严格要求 ? ①必须是化学惰性的 ②必须不干扰质谱图 ③必须不干扰总离子流的检测 ④应具有使载气气流中的样品富集的某种特性 ?GC/MS联用不能使用氮气 很少使用氢气 常用纯度99.999%以上的氦气 GC/MS联用不能使用氮气的原因 氮气除化学惰性外，不具备其它三个条件。 并且违背条件②，其电离能为15.6eV，和一般有机物电离能接近，电离效率较高，对总离子流有干扰。 又因氮气的分子离子m/z 28离子较强，真空系统中残气的氮峰m/z 28已经不小，而且m/z 28、m/z 29、m/z 14和某些化合物的特征离子重叠，接近通常质谱扫描起始质量，会产生高的本底，不仅干扰低质量范围质谱图，对离子的相对丰度也会有影响 氦气能完全满足GC/MS要求的四个条件 氦气的分子量小，容易被真空泵抽掉，具备富集样品的特性（尤其在使用分离器接口时更重要） 其次，氦的电离能(24.6eV)远高于一般有机化合物的电离能（10eV左右），因此氦的电离效率相对低于一般有机化合物，对总离子流的干扰较小 氦的分子离子为m/z＝4，远低于通常质谱扫描起始质量 GC/MS使用的载气纯度应为99.999%以上的氦气 GC－MS很少使用氢气的原因 氢气具备③以外的三个条件，因其电离能为15.4e V，和一般有机物电离能接近，相对于氦气电离效率较高，对总离子流有干扰，但是氢的分子量小，通常质谱扫描起始质量更不会从m/z 1开始，在一些应用中可以和氦气交换使用 。 另一就是氢气安全性差。 载气 3.气流调节阀 通常在减压阀输出气体的管线中还要串联稳压阀，用以稳定载气（或燃气）的压力。 ???? 当用程序升温进行色谱分析时，由于色谱柱柱温不断升高引起色谱柱阻力不