质谱法基本知识(7)—无机物质谱电离源
质谱仪的离子源 化学电离源
质谱仪的离子源化学电离源
化学电离源是一种用于离子质谱仪的设备,它能够产生各种质量组成的质子、中子和电子的束流。
由于可以分离给定样品的具有不同质量的组分,因此用于化学分析,它是组成离子质谱仪的一个主要组件。
化学电离源的工作原理是,当用高压离子产生器或电离室加热时,利用电能将离子激发到一定能量上,然后电子从离子中释放出来。
释放出来的电子和离子被通过在管中产生的磁场加速,然后经过质谱转换器同步到质谱仪中。
这种过程中,被电离出来的电子和离子被称为离子束。
由于每种离子的质量不同,因此它们的分解速度不同,根据它们的质量,我们能够准确地确定它们的分解模式。
由于化学电离源的可靠性和准确性,它已经应用于许多研究领域中,如:蛋白质及碳水化合物的结构分析、药物及其结构及产物、超微量样品的分离,以及检测大规模群体疾病。
尤其是在质谱仪中,化学电离源可以用来快速、有效地得到精确的分离结果。
化学电离源可以用来准确地分离给定的质量结构,可用于微量物质的分析,检验化学品的纯度,以及定量成分分析。
因此,化学电离源是一种非常重要的技术,可应用于多种研究领域中。
质谱的原理与应用
质谱的原理与应用1. 质谱的基本原理•质谱是一种化学分析技术,用于确定样本中化合物的结构和组成。
•质谱的基本原理是将样本中的分子或离子通过电离技术转化为带电粒子,并在磁场中根据其质量对电荷比进行分离和测量。
2. 质谱仪的组成质谱仪通常由以下几个组成部分构成:•采样系统:负责将样品引入质谱仪,并进行必要的前处理,如某些样品需进行气相色谱或液相色谱的分离。
•电离源:将样品中的分子或离子转化为带电粒子的设备,常用的电离源有电子轰击源、化学电离源和光解热解源等。
•质量分析器:根据带电粒子的质量对电荷比进行分离和测量的设备,常用的质量分析器有磁扇质量分析器、四极质量分析器和飞行时间质量分析器等。
•检测器:负责测量带电粒子的信号强度,计算质谱中各种离子的相对丰度。
3. 质谱的应用质谱在许多领域中都有广泛的应用,以下列举了其中几个常见领域及其应用:3.1 化学分析•质谱可以用于分析化合物的结构和分子式。
通过对实验数据的分析和比对,可以确定有机化合物的官能团和亲水基团等特征。
•质谱还可以用于分析物质的组成和纯度。
通过测量样品中各种离子的相对丰度,可以判断样品中的杂质或其它化合物的存在。
3.2 环境监测•质谱可以用于环境样品中各种有机物、无机物和金属元素的分析。
通过质谱仪的高灵敏度和选择性,可以准确测量空气、水体和土壤中的各种污染物。
•质谱还可以用于监测大气中的VOCs (挥发性有机物) 和甲醛等有害物质。
这对于保护人类健康和环境保护非常重要。
3.3 药物研发•质谱在药物研发和制药过程中扮演着重要角色。
通过质谱分析,可以确定药物的分子结构和分子式,以及药物中的杂质和降解产物。
•质谱还可以用于药物代谢研究,了解药物在体内的代谢过程,寻找药物和代谢产物之间的关系,以及评估药物的安全性和药效。
3.4 食品安全•质谱在食品安全领域也有广泛应用。
质谱可以用于检测食品中的有害物质,如农药残留、兽药残留和重金属等。
•质谱还可以用于食品中成分的检测和鉴定,如蛋白质、糖类和脂质等。
质谱的五种电离源及其特点
质谱的五种电离源及其特点
质谱的五种电离源及其特点包括:
1. 电子轰击电离源:利用高能电子轰击样品分子,将其产生的自由电子、电子碎片等离子化,具有高灵敏度和分辨率的特点。
2. 化学电离源:通过气相反应将其它气体引入进来与样品分子反应产生离子,常见的有化学电离化学电子轰击离子源(CI-CEMIS)、场致解析电离(FI- FAB)、化学电喷雾电离(CI-CI)等。
3. 基质辅助激光解吸电离源(MALDI): 利用基质分子将分析
物分子包裹在其中,通过激光辐射使得基质分子与分析物分子质子化生成离子。
4. 电喷雾电离源(ESI): 将溶液形式的样品通过电喷雾产生
带电液滴,通过极化电场将液滴中的分析物质子化生成离子。
5. 快速原子轰击源(FAB): 利用高能离子轰击样品,将样品
中的分析物质子化生成离子。
此类型电离源适用于有机、无机高分子化合物。
质谱的七种离子源
质谱的七种离子源
质谱是一种广泛应用于化学、生物、环境、医药等领域的重要分析技术。
其中,离子源是质谱的核心部件之一,质谱的分析结果和灵敏度很大程度上取决于离子源的性能。
下面介绍质谱的七种离子源。
1. 电子轰击离子源:利用电子轰击样品产生离子的方法。
它对分析物的分子量没有要求,但对挥发性样品的分析效果最佳。
2. 化学离子化离子源:利用化学反应产生离子的方法。
它对分析物的分子量有要求,通常需要样品为气态或易挥发性液态。
3. 电喷雾离子源:利用高压电场将液态样品喷成极细的液滴,然后在空气中蒸发并带电,最终形成离子。
它适用于分析分子量较大的化合物。
4. 溶液气体化离子源:将液态样品喷入高温炉中,蒸发成气态,通过气体化的方式形成离子。
它适用于分析挥发性样品且分子量较大的化合物。
5. 电喷雾飞行时间质谱离子源:结合了电喷雾离子源和飞行时间质谱技术,适用于高分辨率、高灵敏度的分析。
6. 电子转移离子源:利用化学反应将电子从一个分子转移到另一个分子,产生离子。
它适用于分析化合物之间的电子转移反应。
7. 金属簇离子源:利用金属原子产生离子。
它适用于分析金属或金属酸化物等样品。
以上七种离子源各有特点,适用于不同样品和分析需求。
在质谱分析中,选择合适的离子源对于获得准确、可靠的分析结果至关重要。
质谱离子源简介
1942年,第一台商品质谱仪; 1953年,由鲍尔(Paul)和斯坦威德尔 (Steinwedel)提出四极滤质器;同年,由威雷(Wiley) 和麦克劳伦斯(Mclarens)设计出飞行时间质谱仪原型; 1954年,英格拉姆(Inghram)和海登(Hayden)报 道的Tandem系统,即串联的质谱系统(MS/MS); 1955年,Wiley & Mclarens 飞行时间质谱仪; 1960‘s,开发GC/MS; 1974年,回旋共振质谱仪; 1979年,传送带式LC/MS接口成为商业产品; 1982年,离子束LC/MS接口出现; 1984年,第一台电喷雾质谱仪宣告诞生; 1988年,电喷雾质谱仪首次应用于蛋白质分析;
化学电离样品分子与电离电子不直接作用,而是 引入大量的反应气,反应气被电子轰击后因离子分子反应产生一些活性反应离子,这些离子再与 样品分子发生离子-分子反应,使样品分子实现电 离。
现以甲烷作为反应气,说明化学电离的过程。 在电子轰击下,甲烷首先被电离: CH4+e CH4+ + CH3+ + CH2+ + CH++ C+ + H+
奖。
质谱计框图
真空系统
加速区
Output
计算机数据 处理系统
进样系统 Sample inlet
离子源 Ionisation source
质量分析器 Ion separation 检测器 Detector
二、电离方式和离子源种类简介
硬电离- 电子轰击电离(EI) 化学电离(CI) 场解吸(FD)和场电离(FI) 快原子轰击(FAB)
(五)大气压化学电离 (Atmospheric
质谱主要的几种电离方式及离子源介绍
质谱主要的几种电离方式及离子源介绍质谱仪之间分类一般是按质量分析器来分,如通常我们所说的飞行时间质谱或者四级杆质谱等,但同一台质谱仪可以配几种离子源,如通常GC-MS会配电子轰击电离源(EI)和化学电离源(CI),本文就详细说下质谱主要的几种电离方式及离子源。
样品在离子源中电离成离子,比较常用的离子源有与GC串联的电子轰击电离源(EI)和化学电离源(CI),与LC串联质谱常用电喷雾离子化(ESI)、大气压化学电离(APCI)、大气压光电离(APPI),以及基质辅助光解吸离子化(MALDI)等等。
1、电轰击电离(EI)一定能量的电子直接作用于样品分子,使其电离,且效率高,有助于质谱仪获得高灵敏度和高分辨率。
有机化合物电离能为10eV左右,50-100eV时,大多数分子电离界面最大。
70eV能量时,得到丰富的指纹图谱,灵敏度接近最大。
适当降低电离能,可得到较强的分子离子信号,某些情况有助于定性。
2、化学电离(CI)电子轰击的缺陷是分子离子信号变得很弱,甚至检测不到。
化学电离引入大量试剂气,使样品分子与电离离子不直接作用,利用活性反应离子实现电离,其反应热效应可能较低,使分子离子的碎裂少于电子轰击电离。
商用质谱仪一般采用组合EI/CI离子源。
试剂气一般采用甲烷气,也有N2,CO,Ar或混合气等。
试剂气的分压不同会使反应离子的强度发生变化,所以一般源压为0.5-1.0Torr。
3、大气压化学电离(APCI)在大气压下,化学电离反应速率更大,效率更高,能够产生丰富的离子。
通过一定手段将大气压力下产生的离子转移至高真空处(质量分析器中)。
早期为Ni63辐射电离离子源,另一种设计是电晕放电电离,允许载气流速达9L/S。
需要采取减少源壁吸附和溶剂分子干扰。
4、二次离子质谱(FAB/LSIMS)在材料分析上,人们利用高能量初级粒子轰击表面(涂有样品的金属钯),再对由此产生的二次离子进行质谱分析。
主要有快原子轰击(F AB)和液体二次离子质谱(LSIMS)两种电离技术,分别采用原子束和离子束作为高能量初级粒子。
化学物质的质谱测定
化学物质的质谱测定质谱(Mass Spectrometry)是一种常用的分析技术,它通过对化学物质中离子进行分离、检测和定量,以确定其质量、分子结构及化学性质。
本文将介绍质谱测定的基本原理、仪器构成和应用。
一、质谱测定的基本原理质谱测定基于物质分子进一步电离的原理。
首先,物质样品在质谱仪中被电离,产生离子。
然后,这些离子根据质荷比(m/z)在质谱仪中进行分离。
最后,离子会被探测器检测,并生成质谱图。
二、质谱仪的构成与工作原理1. 离子源(Ion Source):离子源负责将样品中的分子转化为离子,常见的离子源包括电喷雾离子源(ESI)和化学电离源(CI)。
2. 质量分析器(Mass Analyzer):质量分析器负责对离子进行质量分离,常见的质量分析器包括磁扇形质量分析器(Magnetic Sector Analyzer)、四极杆质量分析器(Quadrupole Mass Analyzer)和飞行时间质量分析器(Time-of-Flight Mass Analyzer)。
3. 探测器(Detector):探测器用于检测质谱仪中通过的离子,并输出电信号或可视化结果。
三、质谱测定的应用领域1. 分析化学:质谱测定在分析化学中广泛应用,可以用于定性、定量和结构分析。
例如,利用质谱测定可以确定化合物的分子式和分子量。
2. 化学生物学:质谱测定在化学生物学领域中也有着重要的应用,可以用于蛋白质组学、代谢组学和药物代谢动力学研究等。
3. 环境监测:质谱测定可以用于环境样品中有机污染物的检测和分析,如水样、土壤样品中的农药残留物的检测。
4. 药物研发:质谱测定在药物研发过程中起着重要的作用,可以用于药物的结构鉴定、代谢产物的分析和药物浓度的定量测定。
总结:质谱测定是一种基于离子分离和质荷比测定的分析技术。
它可以广泛应用于分析化学、化学生物学、环境监测和药物研发等领域。
深入了解和掌握质谱测定的原理和应用,对于进行准确、快速和可靠的化学物质分析具有重要意义。
大一无机化学知识点质谱
大一无机化学知识点质谱大一无机化学知识点:质谱质谱(Mass Spectrometry, MS)是一种分析技术,可用于确定化合物的分子式、分子量、结构和分子的片段组成等信息,被广泛应用于有机化学、生化学、药物研发等领域。
1. 质谱的基本原理质谱的基本原理是将待测样品分子在真空环境中通过化学或物理方法转化为带电离子,然后在电场和磁场的作用下,根据离子的质量/电荷比对其进行分离和检测。
质谱仪通常由离子源、质量分析器和检测器组成。
2. 离子来源离子源是将待测样品分子转化为带电离子的装置。
常见的离子来源包括电离(例如电子轰击电离、化学电离、电子喷雾电离等)、化学反应(如化学矩阵辅助激光解吸电离,MALDI)以及激光脱附电离等。
3. 质量分析器质量分析器的作用是将带电离子按其质量-电荷比(m/z)进行分离,并将不同质量的离子引导到不同检测器。
常见的质量分析器包括磁质量分析器(Magnetic Sector Analyzer)、四极杆质量分析器(Quadrupole Mass Analyzer)、飞行时间质量分析器(Time-of-Flight Mass Analyzer)和离子阱质量分析器(Ion Trap Mass Analyzer)。
4. 检测器检测器根据不同的离子信号进行检测和测量。
常见的检测器包括离子多道收集器(Ion Multi-Channel Detector,IMCD)、离子计数器(Ion Counter)、荧光检测器(Fluorescence Detector)和光电倍增管(Photomultiplier Tube)等。
5. 质谱的应用质谱在化学和生化领域中应用广泛,可用于分析不同样品的分子式、分子结构、分子量以及各种离子片段等信息。
在有机化学中,质谱可用于鉴定有机化合物的结构,如通过质谱图谱确定分子中的官能团和碳骨架;在生物化学中,质谱技术可用于研究蛋白质、核酸和多肽等生物大分子的结构和功能。
质谱法简介—质谱法基本原理(分析化学课件)
m/z 123 -CH3
-CO 108
80
m/z 80 离子是由分子离子经过两步裂解产生的,而不是一步形成的
质谱法基本原理
4.同位素离子
大多数元素都是由具有一定自然丰度的同位素组成。化合物 的质谱中就会有不同同位素形成的离子峰,由于同位素的存在, 可以看到比分子离子峰大一个质量单位的峰M+1;有时还可以 观察到M+2,M+3。通常把由同位素形成的离子峰叫同位素峰。
离子子还可能进一步裂解成更小的碎片离子,在裂解的同时也可能
发生重排。
质谱法基本原理
3.亚 稳 离 子(m*)
在离子源中形成的碎片离子没有进一步裂解,而是在 飞行进入检测器的过程中发生自行的裂解,这样所形成的低 质量的离子叫亚稳离子。 形成过程 m1 (母离子) m2 (子离子) 中性碎片
表观质量 m m22
37
(a+b)n=(3+1)2=9+6+1
即三种同位素离子强度之比为9:6:1。 这样,如果知道了同位素的元素个数,可以推测各同
位素离子峰强度之比。 同样,如果知道了各同位素离子强度之比,可以估计
出分子中是否含有S、Cl、Br原子以及含有的个数。
质谱法基本原理 四、质谱法的特点与主要用途
❖ 特点: ❖ 1.样品用量少。灵敏度高,精密度好。 ❖ 2.分析速度快。 ❖ 3.分析范围广,适合联机。 ❖ 4.能够同时给出样品的精确分子质量和结构信息
色谱-质谱联用分析法 气质联用(GC-MS)的应用领域:
气质联用已经成为有机化合物常规检测中的
必备工具。环保领域的有机污染物检测,特别是
低浓度的有机污染物;药物研究生产质控的进出
口环节;法庭科学中对燃烧爆炸现场调查,残留
质谱原理及使用PPT课件
此时离子受到磁场施加的向心力 Bzeυ作用,且离子的离心力mυ2·r-1也 同时存在,r为离子圆周运动的半径。 只有在上述两力平衡时,离子才能飞 出弯曲区,即
Bzeυ=mυ2/r
其中B为磁感应强度,ze为电荷, υ为运动速度,m为质量,r为曲率半 径。调整后,可得
质谱分析器的电磁场中,根据所选择 的分离方式,最终实现各种离子按m /z进行分离。
(二)质谱仪的主要性能指标
1.质量测定范围 质谱仪的质量测定范围表示质谱仪 所能够进行分析样品的相对原子质量( 或相对分子质量)范围,通常采用原子 质量单位(unified atomic mass unit, 符号u)进行度量。原子质量单位是由 12C来定义的,即一个处于基态的12C中 性原子的质量的1/12,即
(4)火花源
对于金属合金或离子型残渣之类的 非挥发性无机试样,必须使用不同于上 述离子化源的火花源。火花源类似于发 射光谱中的激发源。向一对电极施加约 30 kV脉冲射频电压,电极在高压火花 作用下产生局部高热,使试样仅靠蒸发 作用产生原子或简单的离子,经适当加 速后进行质量分析。火花源具有一些优 点:
4.质量分析器
质谱仪的质量分析器位于离子源和检 测器之间,依据不同方式将样品离子按质 荷比m/z分开。质量分析器的主要类型 有:磁分析器、飞行时间分析器、四极滤 质器、离子捕获分析器和离子回旋共振分 析器等。随着微电子技术的发展,也可以 采用这些分析器的变型。
(l)磁分析器 最常用的分析器类型之一就是扇
1 u1 1(2 6.012.0 22 1 012 0 0 g 1 4 3 1C 2 C 0 2原 /m 0/1 m 子 o C 2 1 lo C 2) l
质谱基本原理
质谱基本原理质谱是一种用于分析化合物结构和确定化合物组成的重要技术,它在生物医药、环境保护、食品安全等领域有着广泛的应用。
质谱的基本原理包括样品的离子化、质谱仪的质量分析和信号检测三个方面。
首先,样品需要经过离子化处理,通常采用电离源将样品分子转化为离子。
电离源常用的有电喷雾电离源(ESI)和化学电离源(CI)。
在电喷雾电离源中,样品通过高压气体雾化成微小液滴,然后通过高电压喷射出来,形成带电离子。
而在化学电离源中,样品分子与化学试剂发生化学反应,生成离子。
这样处理后的样品就可以进入质谱仪进行分析了。
其次,质谱仪的质量分析是质谱技术的核心部分。
质谱仪通常由离子源、质量分析器和检测器组成。
在离子源中,样品离子被加速形成能量较高的离子束,然后进入质量分析器。
质量分析器根据离子的质荷比对其进行分离和测量,最常用的质量分析器包括飞行时间质谱仪(TOF)、四极杆质谱仪和离子阱质谱仪。
不同的质谱仪有着不同的工作原理和适用范围,但都可以实现对样品离子的分析和检测。
最后,质谱仪通过检测器对质谱信号进行检测和记录。
检测器通常采用光电倍增管(PMT)或者光电二极管(PD)等器件,将离子信号转化为电信号进行放大和处理,最终形成质谱图谱。
质谱图谱可以通过质谱数据库进行比对和分析,从而确定样品的成分和结构。
总的来说,质谱技术的基本原理包括样品的离子化、质谱仪的质量分析和信号检测三个方面。
通过这些基本原理,质谱技术可以实现对样品的高灵敏度、高分辨率的分析,为化学、生物和环境领域的研究提供重要的技术支持。
质谱-电离技术及离子源
氟铃脲的EI –MS 谱
氟铃脲的ESI 负离子谱
氟铃脲的ESI源正离子谱
3.5.2 大气压化学电离(Atmosphere Pressure Chemical Ionization, APCI )
样品溶液仍由具有雾化气套管的毛细管端流出,被氮气流 雾化,通过加热管时被气化。在加热管端进行电晕尖端放 电,溶剂分子被电离,作为反应气分子和样品分子反应, 得到样品分子的准分子离子。
用于固体分析。
2、电感耦合等离子体(inductively coupled plasma, ICP)源; 3、辉光放电离子源
4、激光诱导等离子体源和其它离子源
电感耦合等离子体质谱法优点主要有:
1、试样在常压下引入 2、气体的温度很高使试样完全蒸发和解离 3、试样原子电离的百分比很高 4、产生的主要是一价离子 5、离子能量分散小 6、外部离子源,离子并不处在真空中 7、离子源处于低电位,可配用简单的质量分析器 8、低检测限、高选择性和好的精度和准确度
样品溶液从带有雾化器的毛细管端流出,在流出的瞬间受到 几方面的作用,在大气压下喷成在溶剂蒸汽中的无数细微带 电荷的液滴: 首先管端加几千伏的电压;同时雾化气流吹扫以脱去溶剂; 一定的温度。
液滴在运动中,受上述作用,溶剂不断蒸发,液滴不断 迅速变小,由于液滴带电,使得表面电荷密度不断增大, 当电荷之间的排斥力足以克服表面张力(瑞利极限), 液滴发生裂分,产生单电荷或多电荷离子。
特点:
(1)对热敏感或不挥发的化合物可从固相直接得 到分子离子
(2)有分子离子、准分子离子及样品分子聚集的 多电荷离子,碎片离子峰少
(3)特别适合于与飞行时间质谱分析器相配,也 可与离子阱类型的质量分析器相配。
基质的主要作用是作为把能量从激光束传递给样品的中 间体,基质: 样品 > 1000:1。基质的选择主要取决于所 采用的激光波长,其次是被分析对象的性质。
质谱 原理 电离
质谱原理电离
质谱是一种化学分析技术,通过对化合物的分子进行电离和分析,得到化合物的质量和结构信息。
其原理基于质谱仪的工作原理和分析方法。
质谱仪由四个主要部分组成:样品进样系统、电离系统、质量分析器和检测器。
首先,样品进样系统将待分析的样品引入质谱仪中。
常见的进样方式包括气相进样、液相进样和固相进样等。
接下来,电离系统将样品中的分子进行电离。
最常用的电离方式是电子轰击电离(EI)和电喷雾电离(ESI)。
在EI中,样
品分子受到电子轰击后,失去一个电子成为正离子。
在ESI中,通过高电压作用下形成细小的液滴,并采用干燥气体将液滴中的溶液蒸发,产生带电的溶液分子。
然后,质量分析器根据离子的质荷比对其进行质量分析和分离。
常用的质量分析器包括飞行时间质谱仪(TOF)、四极杆质谱仪(QMS)和电磁瓶质谱仪(ION TRAP)。
这些质量分析器
根据离子在电场中的运动特性进行质量筛选。
最后,检测器接收并记录分离的离子信号。
根据不同的检测器类型,质谱仪可以实现对不同离子性质的检测和分析。
常见的检测器包括电子增强器(EM)和光电二极管(PMT)。
通过上述步骤,质谱仪可以对样品中的化合物进行鉴定和定量分析。
分析结果通常以谱图的形式展示,其中横轴表示质荷比,
纵轴表示离子信号强度。
根据不同化合物的特征峰,可以确定其质量和结构信息。
总体而言,质谱的原理是通过将样品分子进行电离和质量分析,从而获得化合物的质量和结构信息。
它在生物医学、环境科学、食品安全等领域具有广泛的应用价值。
质谱 电离原理
质谱电离原理
质谱是一种通过离子化和分离分子的技术,用于确定物质的化学组成和结构。
质谱仪使用电离技术将样品中的分子或原子转化为带电粒子(离子)。
这些带电粒子经过质谱仪的一系列分离和检测步骤,最终生成质谱图谱。
在质谱中,电离原理起着关键作用。
电离是将中性分子或原子转化为离子的过程。
一般来说,有多种电离原理可用于质谱,其中最常用的是电子轰击电离(EI)和电喷雾电离(ESI)。
在电子轰击电离中,电子束与分子相互作用,传递能量给分子,使其电离和解离。
这种电离方法广泛应用于气相质谱,主要适用于易挥发的有机化合物。
在EI过程中,电子束通过与气体
靶分子的碰撞来释放电子,形成带有正电荷的分子离子。
然后,这些分子离子根据它们的质荷比(m/z)值被分离和检测出来。
而在电喷雾电离中,液体样品通过喷雾器喷雾成极细的液滴,这些液滴被载入质谱仪。
然后,通过施加高电压,液滴中的分子逐渐被离子化。
这些离子将被抽走,并通过分离装置分离。
这种电离方法适用于极性化合物的分析,例如生物分子,药物和天然产物。
无论使用哪种电离方法,质谱仪的离子分离装置被用来根据质荷比分离离子。
最常见的质谱仪类型是质谱/质谱(MS/MS)仪,它可以提供更高的分析选择性,检测和定量特定离子的能力。
总之,质谱是一种用于化学分析的重要技术,它依赖于电离原理来将样品中的分子或原子转化为离子,并通过离子分离和检测步骤生成质谱图谱。
质谱电离原理
质谱电离原理质谱电离原理是指将待测样品通过特定方法进行电离处理,使其转化为带电离子。
在质谱仪中,经过质量分析仪的磁场或电场的作用,离子按质量-电荷比被分离,并通过适当的传输和检测系统进行检测和分析。
质谱电离原理是质谱技术的基础和核心。
常见的质谱电离方法包括电子轰击电离、电喷雾电离、化学电离、激光解吸电离等。
电子轰击电离是一种较为常见的质谱电离方法。
在此方法中,通过高能电子轰击样品分子,使其发生电离。
电子轰击时,电子会与样品分子发生弹性碰撞或非弹性碰撞,产生离子和激发态分子。
离子和激发态分子随后会经过一系列的过程,如分裂、再结合等,最终形成离子电流。
这些离子电流可以通过质谱仪进行分析和检测。
电喷雾电离是另一种常用的质谱电离方法。
该方法适用于高分子化合物、生物大分子等难揮发的化合物。
在电喷雾电离中,样品溶液通过电泵被喷雾器喷成微细雾滴,然后在高电压的作用下,雾滴中的溶液被电离,形成带电离子。
这些离子随后通过质谱仪进行分析。
化学电离是利用化学反应实现离子生成的一种质谱电离方法。
该方法常用于有机化合物等化学反应活性较高的物质。
在化学电离中,待测样品与适当的化学试剂发生反应,产生离子。
这些离子会随后被质谱仪进行分析和检测。
激光解吸电离是一种较新的质谱电离方法,用于检测固态物质中的离子。
在激光解吸电离中,激光束照射固态样品,使之发生光解反应,产生离子。
这些离子被传送到质谱仪进行分析。
通过上述不同的质谱电离原理,可以实现对不同类型样品的电离和分析,为科学研究、环境监测、生物医学等领域提供了强有力的技术支持。
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质谱法基本知识(7)—无机物质谱电离源
适合于无机物分析
电感耦合等离子体(ICP)源-液体样品,与原子发射光谱基本相同,只是须将常压下产生的离子通过接口传输到真空状态下的质量分析器。
采用激光燃烧,悬浮液雾化等方法可直接进行固体样品分析。
激光诱导等离子体源-固体样品。
火花源-固体,与原子发射的区别在于需真空条件工作。
对于金属合金或离子型残渣之类的非挥发性无机试样,必须使用不同于上述离子化源的火花源。
火花源类似于发射光谱中的激发源。
向一对电极施加约 30 kV脉冲射频电压,电极在高压火花作用下产生局部高热,使试样仅靠蒸发作用产生原子或简单的离子,经适当加速后进行质量分析。
火花源具有一些优点:对于几乎所有元素的灵敏度较高,可达10-9;可以对极复杂样品进行元素分析,对于某个试样已经可以同时测定6O 种不同元素;信息比较简单,虽然存在同位素及形成多电荷离子因素,但质谱仍然比原子发射光谱法的光谱要简单得多;一般线性响应范围都比较宽,标准核准比较容易。
但由于仪器设备价格高昂,操作复杂,限制了使用范围。