《質(zhì)譜jiaoca》PPT課件

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1、第五章質(zhì)譜質(zhì)譜的基本知識(shí)離子裂解的機(jī)理有機(jī)質(zhì)譜中的裂解反應(yīng)常見各類化合物的質(zhì)譜有機(jī)質(zhì)譜的解析及應(yīng)用最新質(zhì)譜技術(shù)及應(yīng)用簡介e-+質(zhì)譜儀的工作原理質(zhì)譜儀是利用電磁學(xué)原理，使帶電的樣品離子按質(zhì)荷比進(jìn)行分離的裝置。離子電離后經(jīng)加速進(jìn)入磁場(chǎng)中，其動(dòng)能與加速電壓及電荷z有關(guān)，即zeU=1/2m?2其中z為電荷數(shù)，e為元電荷（e=1.60×10-19C），U為加速電壓，m為離子的質(zhì)量，?為離子被加速后的運(yùn)動(dòng)速度。具有速度?的帶電粒子進(jìn)入質(zhì)譜分析器的電磁場(chǎng)中，根據(jù)所選擇的分離方式，最終實(shí)現(xiàn)各種離子按m/z進(jìn)行分離。1、1913年：Thomson使用MS發(fā)現(xiàn)了Ne是由22Ne和24Ne兩種同位素組成，隨

2、后，同位素分析開始發(fā)展。2、20世紀(jì)30年代末至40年代：由于石油工業(yè)的發(fā)展，需要測(cè)定油的成份。通常用蒸餾的方法先分離這些烴類混合物，然后再利用分別測(cè)定其折光率的方法來分析它們。這通常要花數(shù)天時(shí)間。將MS用于石油工業(yè)中烴的分析，可以大大縮短分析時(shí)間。3、50年代初：質(zhì)譜儀器開始商品化，并廣泛用于各類有機(jī)物的結(jié)構(gòu)分析；同時(shí)質(zhì)譜方法與NMR、IR等方法結(jié)合成為分子結(jié)構(gòu)分析的最有效的手段。發(fā)展歷史4、60年代：出現(xiàn)了氣相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，使質(zhì)譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域大大擴(kuò)展，開始成為有機(jī)物分析的重要儀器；計(jì)算機(jī)的應(yīng)用又使質(zhì)譜分析法發(fā)生了飛躍變化。5、90年代：由于生物分析的需要，一些新的離子化方法得到

3、快速發(fā)展，如快原子轟擊離子源，基質(zhì)輔助激光解吸電離源，電噴霧電離源，大氣壓化學(xué)電離源等。6、目前：出現(xiàn)了比較成熟的液相色譜-質(zhì)譜聯(lián)用儀，感應(yīng)耦合等離子體質(zhì)譜儀，傅立葉變換質(zhì)譜儀等。質(zhì)譜分析法已廣泛地應(yīng)用于化學(xué)、化工、材料、環(huán)境、地質(zhì)、能源、藥物、刑偵、生命科學(xué)、運(yùn)動(dòng)醫(yī)學(xué)等各個(gè)領(lǐng)域。主要組成部分:1.進(jìn)樣部分2.離子源3.質(zhì)量過濾器(分析器)4.離子檢測(cè)器質(zhì)譜分析原理及質(zhì)譜儀一、質(zhì)譜儀的基本結(jié)構(gòu)質(zhì)譜儀是通過對(duì)樣品電離后產(chǎn)生的具有不同的m/z的離子來進(jìn)行分離分析的。為了獲得離子的良好分離和分析效果，避免離子損失，凡有樣品分子及離子存在和通過的地方，必須處于真空狀態(tài)。Agilent7500系

4、列ICP-MS進(jìn)樣系統(tǒng)離子源質(zhì)量分析器檢測(cè)器1.氣體擴(kuò)散2.直接進(jìn)樣3.氣相色譜1.電子轟擊2.化學(xué)電離3.場(chǎng)致電離4.激光1.單聚焦2.雙聚焦3.飛行時(shí)間4.四極桿顯示真空系統(tǒng)質(zhì)譜儀各部分的工作原理1.真空系統(tǒng)質(zhì)譜儀的離子產(chǎn)生及經(jīng)過系統(tǒng)必須處于高真空狀態(tài)（離子源真空度應(yīng)達(dá)1.3×10-4～1.3×10-5Pa，質(zhì)量分析器中應(yīng)達(dá)1.3×10-6Pa）。其作用是減少離子碰撞損失。真空度過低，將會(huì)引起：a）大量氧會(huì)燒壞離子源燈絲；b）引起其它分子離子反應(yīng)，使質(zhì)譜圖復(fù)雜化；c）用作加速離子的幾千伏高壓會(huì)引起放電。一般質(zhì)譜儀都采用機(jī)械泵預(yù)抽空后，再用高效率擴(kuò)散泵連續(xù)地運(yùn)行以保持真空?，F(xiàn)代質(zhì)譜儀

5、采用分子泵可獲得更高的真空度。2、進(jìn)樣系統(tǒng)進(jìn)樣系統(tǒng)的作用是高效重復(fù)地將樣品引入到離子源中，并且不能造成真空度的降低。常用的進(jìn)樣裝置有三種類型：間歇式進(jìn)樣、直接探針進(jìn)樣、色譜進(jìn)樣系統(tǒng)（GC-MS、HPLC-MS）和高頻感藕等離子體進(jìn)樣系統(tǒng)（ICP-MS）等。2）間歇式進(jìn)樣：適于氣體、沸點(diǎn)低且易揮發(fā)的液體、中等蒸汽壓固體。1)色譜進(jìn)樣：利用氣相和液相色譜的分離能力，與質(zhì)譜儀聯(lián)用，進(jìn)行多組份復(fù)雜混合物分析。1.3-0.13Pa（加熱）如圖所示。注入樣品(10-100?g)—貯樣器(1L-3L)—抽真空并加熱—樣品蒸汽分子(壓力陡度)—漏隙—高真空離子源。3）?直接探針進(jìn)樣：高沸點(diǎn)液體及固體探

6、針桿通常是一根規(guī)格為25cm?6mm，末端有一裝樣品的黃金杯(坩堝)，將探針桿通過真空閉鎖系統(tǒng)引入樣品，如圖所示。優(yōu)點(diǎn)：引入樣品量小，樣品蒸汽壓可以很低；3.電離源電離源的功能是將進(jìn)樣系統(tǒng)引入的氣態(tài)樣品分子轉(zhuǎn)化成離子。由于離子化所需要的能量隨分子不同差異很大，因此，對(duì)于不同的分子應(yīng)選擇不同的離解方法。通常稱能給樣品較大能量的電離方法為硬電離方法，而給樣品較小能量的電離方法為軟電離方法，后一種方法適用于易破裂或易電離的樣品。常見的離子源包括：電子轟擊（EI）化學(xué)電離（CI）電噴霧電離（ESI）基質(zhì)輔助激光解吸電離（MALDI）A.電子轟擊源（EI）電子轟擊法是通用的電離法，是使用高能電子

7、束從試樣分子中撞出一個(gè)電子而產(chǎn)生正離子，即式中M為待測(cè)分子，M+為分子離子或母體離子。電加熱銻或鎢的燈絲到2000℃，產(chǎn)生高速電子束，其能量為10～70eV。硬電離方式，只能用于遠(yuǎn)遠(yuǎn)小于生物有機(jī)分子的小分子(400Da以下)的檢測(cè),樣品需經(jīng)過汽化進(jìn)入電離區(qū),不適合難揮發(fā)和熱不穩(wěn)定的樣品。能電離揮發(fā)性化合物、氣體和金屬蒸汽。B.FBI快速原子/離子轟擊離子源（FAB）使用高能量的惰性原子束（Ar）噴射樣品靶上的樣品和基質(zhì)表面,基質(zhì)是溶解樣品的非揮