气相色谱质谱仪原理和应用PPT学习教案

1、会计学1气相色谱质谱仪原理气相色谱质谱仪原理(yunl)和应用和应用第一页，共73页。2气相色谱仪原理气相色谱仪原理1气相色谱质谱仪在省所的应用气相色谱质谱仪在省所的应用3质谱仪原理质谱仪原理第1页/共73页第二页，共73页。n食品(shpn)中氨基甲酸乙酯（CI源，液体直接进样）n食品(shpn)中氯霉素（CI源，液体直接进样）第2页/共73页第三页，共73页。第3页/共73页第四页，共73页。第4页/共73页第五页，共73页。第5页/共73页第六页，共73页。第6页/共73页第七页，共73页。气相色谱法是以气体为流动相（载气）的色谱方法气相色谱法是以气体为流动相（载气）的色谱方法, , 利

2、用物质在两相中分配系数的微小差异进行分离。利用物质在两相中分配系数的微小差异进行分离。 当样品当样品(yngpn)(yngpn)被送入进样器后，由载气携带进入色谱柱。由于样品被送入进样器后，由载气携带进入色谱柱。由于样品(yngpn)(yngpn)中各组份在色谱柱中的流动相（气相）和固定相（液相或固相）间分配或吸附系数的差异。在载气的冲洗下，各组份在两相间作反复多次分配（量变），这样原来的微小差异产生了很大的相对位移（质变）中各组份在色谱柱中的流动相（气相）和固定相（液相或固相）间分配或吸附系数的差异。在载气的冲洗下，各组份在两相间作反复多次分配（量变），这样原来的微小差异产生了很大的相对位移

3、（质变） ，使各组份在色谱柱中得到分离，以达到分离分析及测定一些物理化学常数的目的。，使各组份在色谱柱中得到分离，以达到分离分析及测定一些物理化学常数的目的。 第7页/共73页第八页，共73页。时间时间(shjin)检测检测器器色色谱谱(s p)柱柱样样品品(yngpn)注入口注入口样样品注入品注入A AB BB BA AB B A AB BA A B B B B 峰峰 A峰峰 B气相色谱的工作原理示意图气相色谱的工作原理示意图A A B BA AB B A A第8页/共73页第九页，共73页。第9页/共73页第十页，共73页。:,n活性强或极不稳定的的化合物活性强或极不稳定的的化合物(例如例

4、如:氢氟酸、臭氧氢氟酸、臭氧,氮氧化物氮氧化物)n高吸附性的化合物高吸附性的化合物 (当化合物含当化合物含有羧基、羟基、氨基、硫等，因有羧基、羟基、氨基、硫等，因为吸为吸n附和活度比较高附和活度比较高,在分析时要注在分析时要注意。意。)n第10页/共73页第十一页，共73页。气相色谱构成气相色谱构成(guchng)(guchng)示意图示意图第11页/共73页第十二页，共73页。第12页/共73页第十三页，共73页。数据数据(shj)(shj)处理器处理器得知得知(d zh)(d zh)样品中的成样品中的成份和含量份和含量在进样口，在进样口，通过加热通过加热，使使每个成份每个成份被被气化气化。

5、载气将样品送入色谱柱载气将样品送入色谱柱色谱柱将样品中不同的成份分离开色谱柱将样品中不同的成份分离开 在检测器，在检测器，从从色谱柱色谱柱出来的每个成份的出来的每个成份的量按比例转化成量按比例转化成电信号电信号目标：混合目标：混合样品样品（气体气体或液体）或液体）气体样品（顶空进样）气体样品（顶空进样）液体液体样品（直接进样）样品（直接进样）GCGC第13页/共73页第十四页，共73页。1.载气要求： 作为气相色谱载气的气体，要求： 化学稳定性好；纯度高；价格便宜并易取得；能适合于所用的检测器。 2.常用载气： 通常用氦气（He）和氮气（N2），以前也用氢气（H2），因易爆炸，不安全，现不常用

6、。 (在使用毛细管柱作分析的情况时下，使用氦气作载气是比较(bjio)理想的) 气体的纯度最好高于 99.99%第14页/共73页第十五页，共73页。第15页/共73页第十六页，共73页。第16页/共73页第十七页，共73页。nGC/MS使用的载气纯度使用的载气纯度(chnd)应为应为99.999%以上的氦气以上的氦气第17页/共73页第十八页，共73页。第18页/共73页第十九页，共73页。第19页/共73页第二十页，共73页。载气载气第20页/共73页第二十一页，共73页。第21页/共73页第二十二页，共73页。第22页/共73页第二十三页，共73页。气体样品气体样品:0.2 :0.2 1

7、 1 毫升毫升 液体的样品液体的样品:1 :1 2 L 2 L注入注入(zh r)(zh r)太多样品太多样品 - -造成峰形变差及进样口污染造成峰形变差及进样口污染各种不同溶剂的汽化各种不同溶剂的汽化(qhu)(qhu)体积体积( (在进样口在进样口 250 250 及及 140kPa 140kPa 的情况下）的情况下）第23页/共73页第二十四页，共73页。易分解组分的分解温度。第24页/共73页第二十五页，共73页。第25页/共73页第二十六页，共73页。一、填充一、填充(tinchng)(tinchng)柱柱硅藻土硅藻土( (担体担体) )固定固定(gdng)(gdng)液液不锈钢不锈

8、钢或玻璃或玻璃(b l)(b l)Partition MaterialsPartition Materials在担体上涂覆固定液在担体上涂覆固定液固定相固定相：液体液体主要用于分析液体样品主要用于分析液体样品担体担体固定固定液液第26页/共73页第二十七页，共73页。OV-1 10% Chromosorb-W (AW-DMCS) OV-1 10% Chromosorb-W (AW-DMCS) 60/80 2m 60/80 2m * * 2.6mm I.D. 2.6mm I.D. 固定固定(gdng)(gdng)液的浓液的浓度度担体的类型担体的类型(lixng)(lixng)担体的处理担体的处理

9、(chl)(chl)方法方法目数目数( (担体担体的颗的颗粒大小粒大小) )担体担体固定固定液液色谱柱的色谱柱的长度长度色谱柱的色谱柱的I.D. I.D. （内径）（内径）固定液的种类固定液的种类填充柱的名字的意义第27页/共73页第二十八页，共73页。担体担体固定固定(gdng)(gdng)液液涂覆在担体上的固定涂覆在担体上的固定(gdng)(gdng)液重量百分液重量百分比浓度比浓度低浓度低浓度大约大约(dyu) 0.5-2%(dyu) 0.5-2%( (用于分析高沸点化合物用于分析高沸点化合物) )中等浓度中等浓度 大约大约 5-10%5-10%（最常用最常用）高浓度高浓度 大约大约 2

10、0-25%20-25% ( (用于分析低沸点化合物用于分析低沸点化合物) )固定液的浓度第28页/共73页第二十九页，共73页。填料填料(tinli(tinlio)o)管管融熔石英融熔石英(shyng(shyng) )固定固定(gdn(gdng)g)液液二、二、毛细管毛细管柱柱( (Capillary ColumnCapillary Column) ) l内径（内径（I.D.I.D.） 0.10.1，0.250.25，0.320.32，0.53 0.53 毫米毫米l长度长度 5-100 m5-100 m( (30 m30 m最常用最常用) )l固定液固定液理论塔板理论塔板数数一般都较大一般都较

11、大l柱填料：粒度为柱填料：粒度为60-8060-80或或80-10080-100目的色谱固定相目的色谱固定相l柱材质：不锈钢管或玻璃管柱材质：不锈钢管或玻璃管色谱柱色谱柱第29页/共73页第三十页，共73页。RxiRxi- -5ms5ms(Crossbond 5%diphenyl/95%dimethyl polysiloxane)(Crossbond 5%diphenyl/95%dimethyl polysiloxane)30 meter, 0.25 mmID, 0.25 um df30 meter, 0.25 mmID, 0.25 um dfMax Prog.Temp. 350Max Pro

12、g.Temp. 350 Min.Bleed at 330Min.Bleed at 330商标商标固定相固定相5 5二苯基二苯基9595二甲基聚硅氧烷表示其包含有二甲基聚硅氧烷表示其包含有5 5的苯基基团和的苯基基团和9595的甲基基团的甲基基团极性极性最大使用温度最大使用温度色谱柱的色谱柱的长度长度色谱柱中固定相色谱柱中固定相的膜厚的膜厚毛细管柱的名字(mng zi)的意义是在硅氧烷聚合物中链一定数量的苯基或苯基类的基团，是在硅氧烷聚合物中链一定数量的苯基或苯基类的基团，通常我们称之为通常我们称之为“亚芳基亚芳基”。特点：低流失。特点：低流失色谱柱的色谱柱的内径内径最低流失温度最低流失温度第3

13、0页/共73页第三十一页，共73页。使柱效降低。第31页/共73页第三十二页，共73页。 较小的内径可以(ky)获得更好的分离度，或者在更短的时间内获得同样的分离度第32页/共73页第三十三页，共73页。三酯等高沸点的物质。 标准膜厚(0.250.5m)：最广泛的应用，对于流出达到300的大多数样品分析效果良好。 厚液膜(15m)：适合于流出温度在100200之间的低沸点化合物第33页/共73页第三十四页，共73页。第34页/共73页第三十五页，共73页。第35页/共73页第三十六页，共73页。 恒温分析： 保留(boli)时间由柱长决定，柱长加倍分析时间也加倍。 程升分析： 保留(boli)

14、时间主要取决于柱温，分离度的提升和恒温分析类似，但分 析时间只是略有增加。 由于分离度正比于柱长的平方根，所以增加柱长对分离是有利的。但增加柱长会使各组分的保留(boli)时间增加，延长分析时间。因此，在满足一定分离度的条件下，应尽可能使用较短的柱子。第36页/共73页第三十七页，共73页。第37页/共73页第三十八页，共73页。同系物同系物, ,按碳数从小到大的按碳数从小到大的顺顺序序(shnx)(shnx)出峰出峰正构醇正构醇的混合的混合物物在等温分析在等温分析(fnx)时，通常出峰早时，通常出峰早的化合物峰形较尖锐，通常出峰晚的化合物峰形较尖锐，通常出峰晚的化合物峰形较宽的化合物峰形较宽

15、乙乙酸酯酸酯类类混合混合物物甲醇甲醇乙醇乙醇正丙醇正丙醇正丁醇正丁醇乙酸乙酸甲甲酯酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸正丙酯乙酸正丙酯碳数碳数1保保留留时间时间的的对对数数234乙乙酸酯酸酯类类混合混合物物正构醇正构醇的混合的混合物物同系物同系物的的碳碳数数 ( ( 沸沸点点) ) 和保和保留留时间时间的的对对数数之之间间大致成的大致成的线线性性关系。关系。第38页/共73页第三十九页，共73页。同系物同系物中中碳数的较小碳数的较小先出峰先出峰正构醇正构醇的混合的混合物物乙乙酸酯酸酯类类混合混合物物乙酸乙酸(y sun)(y sun)甲酯甲酯乙酸乙酯乙酸乙酯乙酸乙酸(y sun)(y sun)正丙酯正丙酯含

16、含碳数碳数1 1保留时间保留时间2 23 34 4乙乙酸酯酸酯类类混合混合物物正构醇正构醇的混合的混合物物同系物同系物的的碳碳数数 ( ( 沸沸点点) ) 和保和保留留时间之间时间之间大致成线性大致成线性关系关系， 出峰时间间隔几乎相等；出峰早与晚的峰，其峰形一样尖锐。出峰时间间隔几乎相等；出峰早与晚的峰，其峰形一样尖锐。甲醇甲醇乙醇乙醇正丙醇正丙醇正丁醇正丁醇第39页/共73页第四十页，共73页。器中的一种。第40页/共73页第四十一页，共73页。第41页/共73页第四十二页，共73页。+样品与溶剂样品与溶剂脱离及电离脱离及电离 ESI APCIAPCIGC/MS GC/MS 接口接口 离子

17、源离子源 质量分析器质量分析器 检测离子检测离子 GC 数据系统数据系统 离子识别离子识别 Quadrapole Ion Trap Time of Flight Fourier Transform+离子检测离子检测 +-+-+GC-MS仪的工作仪的工作(gngzu)流程图流程图第42页/共73页第四十三页，共73页。第43页/共73页第四十四页，共73页。第44页/共73页第四十五页，共73页。第45页/共73页第四十六页，共73页。第46页/共73页第四十七页，共73页。第47页/共73页第四十八页，共73页。第48页/共73页第四十九页，共73页。第49页/共73页第五十页，共73页。第50页/共73页第五十一页，共73页。第51页/共73页第五十二页，共73页。第52页/共73页第五十三页，共73页。第53页/共73页第五十四页，共73页。第54页/共73页第五十五页，共73页。第55页/共73页第五十六页，共73页。第56页/共73页第五十七页，共73页。第57页/共73页第五十八页，共73页。第58页/共73页第五十九页，共73页。第59页/共73页第六十页，共73页。第60页/共73页第六十一页，共73页。第61页/共73页第六十二页，共73页。定量分析中常作为最重要的确证方