质谱分析测试技术课件.ppt

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1、质谱分析测试技术实例分析目录1.质谱仪结构2.质谱仪原理3.质谱仪应用4.质谱仪分析实例质谱仪第一台质谱仪是英国科学家FrancisWilliamAston于1919年制成的。Aston用这台装置发现了多种同位素，研究了53个非放射性元素，发现了天然存在的287中核素中的212中，并第一次证明了原子质量亏损。为此他获得了1922年诺贝尔化学奖。质谱仪高真空下，具有高能量的电子流等碰撞样品分子时，分子中的一个电子（价电子或非价电子）被打出生成阳离子自由基，这样的离子继续破碎会变成更多的碎片离子，把这些离子按照质量与电荷的比（m/z，质荷比）的大小顺序分离并记录的装置称为质谱分析仪，测得的谱图称为

2、质谱图。有机化合物分析用质谱仪：电子轰击源、化学电离源无机化合物分析用质谱仪：高频火花源、激光电离源、感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）有机化合物分析用质谱仪无机化合物分析用质谱仪质谱仪原理当试样的蒸汽分子（或原子）在下引入电离室时，受到离子源电子束的轰击,而产生各种各样的分子裂片阳离子、离子分子复合物、阴离子和中性碎片。利用加速极与离子室之间的静电场，将这些阳离子进行加速和聚集成离子束并进入质量分析室，阴离子和中性碎片被真空系统抽走。质量分析器，利用电磁场对电荷的偏转性质，将离子束按其质荷比大小顺序分别聚焦和分辨开，各种离子按其质荷比被分成不同的离子束。不同质荷比的每束离子依次地通过出射

3、狭缝（又称收集狭缝），进入离子检测器并转变为相应的电流，经放大由记录器显示质谱图。质谱仪的工作原理的工作原理质谱仪原理质谱仪的工作过程样品品导入入质谱仪原理一般情况下，不可能有两种分子在电子轰击下具有完全相同的电离和断裂，因此可把质谱图视为分子的“指纹”。这是质谱法进行定性和结构分析的主要依据，而质谱峰的强度则是进行定量分析的依据。质谱法法进行定性、定量分析的依据行定性、定量分析的依据质谱仪应用（1）用于有机分子结构测定。当试样极微量时，质谱几乎是唯一能确定结构的方法。（2）可以与各种分离技术联用。（如GC-MS、LC-MS-“分界温度300“）使用样品量少，是复杂多组分化合物结构定性与定量分

4、析极有效的手段。由于质谱分析具有灵敏度高，样品用量少，分析速度快，分离和鉴定同时进行等优点，因此，质谱技术广泛的应用于化学，化工，环境，能源，医药，运动医学，刑事科学技术，生命科学，材料科学等各个领域。质谱仪应用质谱分析法对样品有一定的要求。进行GC-MS分析的样品应是有机溶液，水溶液中的有机物一般不能测定，须进行萃取分离变为有机溶液，或采用顶空进样技术。有些化合物极性太强，在加热过程中易分解，例如有机酸类化合物，此时可以进行酯化处理，将酸变为酯再进行GC-MS分析，由分析结果可以推测酸的结构。如果样品不能汽化也不能酯化，那就只能进行LC-MS分析了。进行LC-MS分析的样品最好是水溶液或甲醇

5、溶液，LC流动相中不应含不挥发盐。对于极性样品,一般采用ESI源，对于非极性样品,采用APCI源。偶氮染料降解氧化产物苯胺的液相色谱质谱联用法测定偶氮染料降解氧化产物苯胺的液相色谱质谱联用法测定根据待测化合物的结构特点采用ESI源在正离子模式下对目标物质谱信号及稳定性进行试验。采用质谱仪的自动化程序，将质量浓度为100斗gL的苯胺以100 ixLmim的速度通过蠕动泵直接引入质谱仪，观察其质谱行为。结果表明，在一级质谱时，在ESI(+)模式下产生的碎片离子其基峰为苯胺的准分子离子峰mz 940M+H+，它可以作为目标物定性分析的主要依据之一。同时，采用串联质谱对目标化合物进行进一步的参数优化，

6、获得其二级质谱图，见图2。由图可知，质谱图中mz 940为苯胺分子结构中的氨基与1个氢离子结合后形成的准分子离子M+H+，mz 770为苯胺分子离子裂解脱去1个中性氨(NH，)分子后形成的碎片离M+HNH，+，而mz 510是碎片离子M+HNH，+继续开环并脱去1个中性分子乙炔(C2H：)后形成的M+HNH，一C：H：+。根据碎片离子的响应程度，试验选择mz 94一mz 77为定量离子对，mz 94一mz 51为定性离子对，对Fenton反应液中存在的痕量苯胺进行定性和定量测定气相色谱-质谱法测定薄荷原油中的掺假植物油为了研究掺加植物油后薄荷油成分的变化,在薄荷油中添加0.001%的任意植物油

7、,对该样品甲酯化处理后进行气相色谱-质谱分析.图1为薄荷原油、掺加0.001%植物油的薄荷油甲酯化后的气相色谱-质谱图.由图1可以看出,薄荷油组分的色谱峰分离效果较好.薄荷油中主要化合物的保留时间分布在015 min;而掺假薄荷油(甲醇化)中检出硬脂酸甲酯、亚油酸甲酯、油酸甲酯、棕榈酸甲酯4种非薄荷油成分,其保留时间分布在1620 min.气相色谱-质谱法测定薄荷原油中的掺假植物油样品导入v样品引入方式则可分为直接引入法和间接引入法。v间接引入法又可细分为色谱引入、膜进样等。v直接引入法是将低挥发性样品直接装在探针上，将探针送入真空腔内，然后给探针通大电流加热，使探针的温度急剧上升至数百度（一般不超过 400），样品分子受热后挥发形成蒸气，该蒸气受真空腔内真空梯度的作用被直接引入到离子源中离子化。v由于温度对样品的挥发度影响较大，需精确控制温度，但这也使固体选择性进样成为可能。这种方法主要适合于较低挥发性、热稳定性好的样品。而对于难挥发和热不稳定样品，主要采用解吸电离（DI）的办法返回返回