波谱分析质谱法讲课讲稿.ppt

波谱分析质谱法;Date;1、1913年：Thomson使用MS发现了Ne是由22Ne和24Ne两种同位素组成，随后，同位素分析开始发展。 2、20世纪30年代末至40年代：由于石油工业的发展，需要测定油的成份。通常用蒸馏的方法先分离这些烃类混合物，然后再利用分别测定其折光率的方法来分析它们。这通常要花数天时间。将MS用于石油工业中烃的分析，可以大大缩短分析时间。 3、50年代初：质谱仪器开始商品化，并广泛用于各类有机物的结构分析；同时质谱方法与NMR、IR等方法结合成为分子结构分析的最有效的手段。 4、60年代：出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器；计算机的应用又使质谱分析法发生了飞跃变化 ;5、90年代：由于生物分析的需要，一些新的离子化方法得到快速发展，如快原子轰击离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源等。;1、?样品元素组成； 2、 物质的相对分子质量； 3、物质的结构信息---结构不同，分子的碎片不同(质荷比不同)； 4、复杂混合物的定性定量分析---与色谱方法联用(GC-MS)； 5、 样品中原子的同位素比。 ;§1.2 质谱分析原理及质谱仪;Agilent7500系列ICP-MS;进样系统;二、质谱仪各部分的工作原理;2、进样系统 进样系统的作用是高效重复地将样品引入到离子源中，并且不能造成真空度的降低。 常用的进样装置有三种类型：间歇式进样、直接探针进样、色谱进样系统（GC-MS、HPLC-MS）和高频感藕等离子体进样系统（ICP-MS）等。;;2）?直接探针进样：高沸点液体及固体 探针杆通常是一根规格为25cm?6mm，末端有一装样品的黄金杯(坩埚)，将探针杆通过真空闭锁系统引入样品，如图所示。;3) 色谱进样：利用气相和液相色谱的分离能力，与质谱仪联用，进行多组份复杂混合物分析。;1）电子轰击源 电子轰击法是通用的电离法，是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子，即 ; 左图是典型的电子轰击源的示意图。在离子源内，用电加热锑或钨的灯丝到2000℃，产生高速电子束，其能量为10～7OeV。当气态试样由分子漏入孔进入电离室时，高速电子与分子发生碰撞，??电子的能量大于试样分子的电离电位，将导致试样分子的电离： ; 当电子轰击源具有足够的能量时(一般为7OeV)，有机物的分子不仅可能失去一个电子形成分子离子，而且有可能进一步发生键的断裂，形成大量的各种低质量数的碎片正离子和中性自由基，这些碎片离子可用于有机化合物的结构鉴定。; 化学电离法是通过离子 - 分子反应来进行，而不是用强电子束进行电离。离子与试样分子按一定方式进行反应，转移一个质子给试样或由试样移去一个电子，试样则变成带+1电荷的离子。 化学电离源一般在1.3?102～1.3?103Pa （现已发展为大气压下化学电离技术）压强下工作，其中充满甲烷CH4。 首先用高能电子，使CH4电离产生CH5+和C2H5+，即： CH4 + e ? CH4+· + 2e CH4+· ? CH3+ + H· ; CH5+和C2H5+不与中性甲烷进一步反应，一旦小量样品（试样与甲烷之比为1?1000）导入离子源，试样分子（RH）发生下列反应： CH5++ RH ? RH2+ +CH4 C2H5++RH ? R++ C2H6 RH2+ 和R+然后可能碎裂，产生质谱。 由（M+H）或（M-H）离子很容易测得其相对分子质量。;（1）磁分析器 最常用的分析器类型之一就是扇形磁分析器。;其中B为磁感应强度，ze为电荷，?为运动速度，m为质量，r为曲率半径。; 通过改变B、r、U这三个参数中的任一个并保持其余两个不变即可将不同质荷比的离子分开。 ;（2）飞行时间分析器 这种分析器的离子分离是以非磁方式达到的，因为从离子源飞出的离子动能基本一致，在飞出离子源后进入一长约1m的无场漂移管，在离子加速后的速度为： ;故对于具有不同m/z的离子，到达终点的时间差：;5、检测与记录 质谱仪常用的检测器有法拉第杯、电子倍增器及闪烁计数器、照相底片等。 现代质谱仪一般都采用较高性能的计算机对产生的信号进行快速接收与处理，同时通过计算机可以对仪器条件等进行严格的监控，从而使精密度和灵敏度都有一定程度的提高。 ;Date;§1.3 质谱图上离子的主要类型;二、质谱图上离子峰的类型