基本原理和质谱仪ppt.ppt

21 52 24 第二十章质谱分析 一 概述generalization二 质谱仪与质谱分析massspectrometerandmassspectrometry 第一节基本原理与质谱仪 massspectrometry MS basicprincipleandMassspectrometer 21 52 24 一 概述generalization 分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具 第一台质谱仪 1912年 早期应用 原子质量 同位素相对丰度等 40年代 高分辨率质谱仪出现 有机化合物结构分析 60年代末 色谱 质谱联用仪出现 有机混合物分离分析 促进天然有机化合物结构分析的发展 同位素质谱仪 无机质谱仪 有机质谱仪 21 52 24 二 质谱仪与质谱分析原理massspectrometerandmassspectrometry 进样系统 离子源 质量分析器 检测器 1 气体扩散2 直接进样3 气相色谱 1 电子轰击2 化学电离3 场致电离4 激光 1 单聚焦2 双聚焦3 飞行时间4 四极杆 质谱仪需要在高真空下工作 离子源 10 3 10 5Pa 质量分析器 10 6Pa 1 大量氧会烧坏离子源的灯丝 2 用作加速离子的几千伏高压会引起放电 3 引起额外的离子 分子反应 改变裂解模型 谱图复杂化 21 52 24 原理与结构 电离室原理与结构 仪器原理图 21 52 24 1 离子源 ElectronIonization EI 源 21 52 24 EI源的特点 电离效率高 灵敏度高 应用最广 标准质谱图基本都是采用EI源得到的 稳定 操作方便 电子流强度可精密控制 结构简单 控温方便 EI源 可变的离子化能量 10 240eV 对于易电离的物质降低电子能量 而对于难电离的物质则加大电子能量 常用70eV 电子能量 电子能量 分子离子增加 碎片离子增加 21 52 24 离子室内的反应气 甲烷等 10 100Pa 样品的103 105倍 电子 100 240eV 轰击 产生离子 再与试样分离碰撞 产生准分子离子 化学电离源 ChemicalIonization CI 最强峰为准分子离子 谱图简单 不适用难挥发试样 21 52 24 场致电离源 FI 电压 7 10kV d 1mm 强电场将分子中拉出一个电子 分子离子峰强 碎片离子峰少 不适合化合物结构鉴定 2020 3 10 9 可编辑 21 52 24 2 质量分析器原理 在磁场存在下 带电离子按曲线轨迹飞行 离心力 向心力 m 2 R H0eV曲率半径 R m eH0质谱方程式 m e H02R2 2V离子在磁场中的轨道半径R取决于 m e H0 V改变加速电压V 可以使不同m e的离子进入检测器 质谱分辨率 M M 分辨率与选定分子质量有关 加速后离子的动能 1 2 m 2 eV 2V m e 1 2 21 52 24 单聚焦磁场分析器 方向聚焦 相同质荷比 入射方向不同的离子会聚 分辨率不高 21 52 24 双聚焦分析器 方向聚焦 相同质荷比 入射方向不同的离子会聚 能量聚焦 相同质荷比 速度 能量 不同的离子会聚 质量相同 能量不同的离子通过电场和磁场时 均产生能量色散 两种作用大小相等 方向相反时互补实现双聚焦 21 52 24 其他类型质量分析器 双聚焦质谱仪体积大 色谱 质谱联用仪器的发展及仪器小型化 台式 需要 体积小的质量分析器 四极杆质量分析器飞行时间质量分析器离子阱质量分析器 体积小 操作简单 分辨率中等 原理在第五节色谱 质谱联用仪器介绍 21 52 24 3 检测器 1 电子倍增管15 18级 可测出10 17A微弱电流 2 渠道式电子倍增器阵列 21 52 24 内容选择 第一节基本原理与质谱仪basicprincipleandmassspectrometer第二节离子峰的主要类型mainkindsofionpeaks第三节有机分子裂解类型cleavagetypesofor