质谱分析法
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M + e精品—课件— M—
3、离子也可因撞击强烈而形成碎片离子：
4、荷电离子被加速电压加速，产生一定的 速度v，与质量、电荷及加速电压有关：
zH1m2v
(1)
2
精品课件
5、加速离子进入一个强度为H的磁场，发
生偏转，半径为：
rmv
(2)
zH
将（1）（2）合并：
mH2r2
(3)
Z 2V
当 r 为仪器设置不变时，改变加速电压或磁 场强度，则不同m/z的离子依次通过狭缝到 达检测器，形成质量精品谱课件，简称质谱。
精品课件
进样系统
HEN N eb u lizer
H eater H eated G as
N e b u lize r G a s S a m p le F lo w In
M akeup G as
Sw eep G a s In
W a te r Va p o r
D ry A erosol W ater Vapo r
FAB一般用作磁 式质谱的离子源。
（4）电喷雾源(electronspray ionization ESI)
结构：喷嘴，雾化气，干燥气 原理：喷雾 蒸发 电压
喷雾针尖电压
电场方向
小孔板电压
喷雾针
带电液滴
溶剂挥发
图2-1 样品在ESI接口中的离子化过程
精品课件
样品离子
小孔板
特点：
1 适用于强极性，大分子量的样品分析
电喷雾源(electronspray ionization
ESI)
大气压化学电离（atmospheric pressure
chemical ionization
APCI)
基质辅助激光解吸电离（matrix assisted
laser
精品课件
（1） 电子电离源(electron ionization EI)
精品课件
（2）化学电离源(chemical ionization CI) 结构与EI同，但是在离子化室充CH4，
电子首先将CH4离解，其电离过程如下：
CH4 + e
CH4 + + 2e
CH4+ + CH4
CH5 + + CH3
生成的气体离子再与样品分子M反应：
CH5 + + M
CH4 + MH+
精品课件
二、质谱仪的组成
进样系统(inlet system) 离子源(ion source) 质量分析器（mass analyzer） 检测器（detecter） 真空系统（Vacuum system）
精品课件
1、样品引入系统 气体——直接导入或用气相色谱进样 液体——加热汽化或雾化进样 固体——用直接进样探头
精品课件
单聚焦质谱 双聚焦质谱 四极质谱 飞行时间质谱 回旋共振质谱
第二节 质谱分析的原理与仪器 一、质谱分析的过程与原理
精品课件
1、进样 化合物通过汽化引入离子化室；
2、离子化 在离子化室，组分分子被一束加速电子碰 撞（能量约70eV），撞击使分子电离形成 正离子；
M —— M+ + e 或与电子结合，形成负离子
（Fourier tranform ion cyclotron resonance）
精品课件
（1）单聚焦分析器（single focusing mass analyzer）
1）结构： 扇形磁场 （可以是 1800 900 600等）
精品课件
原理：
由（3）式可知： mH2r2
(3)
Z 2V
质谱法的主要作用是： （1）准确测定物质的分子量 （2）根据碎片特征进行化合物的结构分析
分析时，首先将分子离子化，然后利 用离子在电场或磁场中运动的性质，把离子 按质核比大小排列成谱，此即为质谱。
精品课件
质谱法分类：
按用途分
有机质谱 无机质谱 按原理分 同位素质谱
按联用 方式分
气质联用 液质联用 质质联用
2
如肽，蛋白质，糖等
2 产生的离子带有多电荷
3 主要用于液相色谱质谱联用仪
精品课件
3、质量分析器(mass analyzer)
1 单聚焦分析器（single focusing mass analyzer） 2 双聚焦分析器（double focusing mass analyzer） 3 四极杆分析器 (quadrupole analyzer) 4 离子阱分析器 (Ion trap) 5 飞行时间分析器(time of flight） 6 富立叶变换离子回旋共振
第九章 质谱分析法 Mass Spectrometry，MS
第一节 概述
精品课件
分子
质谱仪的发展史
1912年: 世界第一台质谱装置
40年代:
质谱仪用于同位素
测定
50年代： 分析石油
60年代： 研究GC-MS联用技术
70年代： 计算机引入
精品课件
质谱法是一种按照离子的质核比（m/z）大 小对离子进行分离和测定的方法。
由阴极发射电 子束，通过离子化室 到达阳极，电子能量 70eV，有机化合物的 电离电位8-15eV。
可在平行电子 束的方向附加一弱磁 场，使电子沿螺旋轨 道前进，增加碰撞机 会，提高灵敏度。
精品课件
特点：
❖ 富， ❖ ❖
碎片离子多，结构信息丰 有标准化合物质谱库；
不能汽化的样品不能分析； 有些样品得不到分子离子；
Sw eep Gas Out
精品பைடு நூலகம்件
Laser Ablation of Plastics Applying Different Wavelenghts
1064 nm
308 nm
精品课件
248 nm
▪对于蒸汽压低的样品进行衍生化后进样
例如：葡萄糖变成三甲基硅醚的衍生物
HO HO
CH2OH O OH
Me3SiCl
CH2OSiMe3
OH
O
OSiMe3
Me3SiO
M精品e3课S件iO
OSiMe3
2、 离子源(ion source)
主要作用是使分析物的分子离子化
电子电离源(electron ionization
EI)
化学电离源(chemical ionization CI)
快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
特点：
❖得到一系列准分子离子（M+1）+， （M-1）+， （M+2）+等等； ❖CI源的的碎片离子峰少，图谱简单，易于解释； ❖不适于难挥发成分的分析。
精品课件
（3）快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
精品课件
高能量的Xe原 子轰击涂在靶上的样 品，溅射出离子流。
本法适合于高 极性、大分子量、低 蒸汽压、热稳定性差 的样品。
3、离子也可因撞击强烈而形成碎片离子：
4、荷电离子被加速电压加速，产生一定的 速度v，与质量、电荷及加速电压有关：
zH1m2v
(1)
2
精品课件
5、加速离子进入一个强度为H的磁场，发
生偏转，半径为：
rmv
(2)
zH
将（1）（2）合并：
mH2r2
(3)
Z 2V
当 r 为仪器设置不变时，改变加速电压或磁 场强度，则不同m/z的离子依次通过狭缝到 达检测器，形成质量精品谱课件，简称质谱。
精品课件
进样系统
HEN N eb u lizer
H eater H eated G as
N e b u lize r G a s S a m p le F lo w In
M akeup G as
Sw eep G a s In
W a te r Va p o r
D ry A erosol W ater Vapo r
FAB一般用作磁 式质谱的离子源。
（4）电喷雾源(electronspray ionization ESI)
结构：喷嘴，雾化气，干燥气 原理：喷雾 蒸发 电压
喷雾针尖电压
电场方向
小孔板电压
喷雾针
带电液滴
溶剂挥发
图2-1 样品在ESI接口中的离子化过程
精品课件
样品离子
小孔板
特点：
1 适用于强极性，大分子量的样品分析
电喷雾源(electronspray ionization
ESI)
大气压化学电离（atmospheric pressure
chemical ionization
APCI)
基质辅助激光解吸电离（matrix assisted
laser
精品课件
（1） 电子电离源(electron ionization EI)
精品课件
（2）化学电离源(chemical ionization CI) 结构与EI同，但是在离子化室充CH4，
电子首先将CH4离解，其电离过程如下：
CH4 + e
CH4 + + 2e
CH4+ + CH4
CH5 + + CH3
生成的气体离子再与样品分子M反应：
CH5 + + M
CH4 + MH+
精品课件
二、质谱仪的组成
进样系统(inlet system) 离子源(ion source) 质量分析器（mass analyzer） 检测器（detecter） 真空系统（Vacuum system）
精品课件
1、样品引入系统 气体——直接导入或用气相色谱进样 液体——加热汽化或雾化进样 固体——用直接进样探头
精品课件
单聚焦质谱 双聚焦质谱 四极质谱 飞行时间质谱 回旋共振质谱
第二节 质谱分析的原理与仪器 一、质谱分析的过程与原理
精品课件
1、进样 化合物通过汽化引入离子化室；
2、离子化 在离子化室，组分分子被一束加速电子碰 撞（能量约70eV），撞击使分子电离形成 正离子；
M —— M+ + e 或与电子结合，形成负离子
（Fourier tranform ion cyclotron resonance）
精品课件
（1）单聚焦分析器（single focusing mass analyzer）
1）结构： 扇形磁场 （可以是 1800 900 600等）
精品课件
原理：
由（3）式可知： mH2r2
(3)
Z 2V
质谱法的主要作用是： （1）准确测定物质的分子量 （2）根据碎片特征进行化合物的结构分析
分析时，首先将分子离子化，然后利 用离子在电场或磁场中运动的性质，把离子 按质核比大小排列成谱，此即为质谱。
精品课件
质谱法分类：
按用途分
有机质谱 无机质谱 按原理分 同位素质谱
按联用 方式分
气质联用 液质联用 质质联用
2
如肽，蛋白质，糖等
2 产生的离子带有多电荷
3 主要用于液相色谱质谱联用仪
精品课件
3、质量分析器(mass analyzer)
1 单聚焦分析器（single focusing mass analyzer） 2 双聚焦分析器（double focusing mass analyzer） 3 四极杆分析器 (quadrupole analyzer) 4 离子阱分析器 (Ion trap) 5 飞行时间分析器(time of flight） 6 富立叶变换离子回旋共振
第九章 质谱分析法 Mass Spectrometry，MS
第一节 概述
精品课件
分子
质谱仪的发展史
1912年: 世界第一台质谱装置
40年代:
质谱仪用于同位素
测定
50年代： 分析石油
60年代： 研究GC-MS联用技术
70年代： 计算机引入
精品课件
质谱法是一种按照离子的质核比（m/z）大 小对离子进行分离和测定的方法。
由阴极发射电 子束，通过离子化室 到达阳极，电子能量 70eV，有机化合物的 电离电位8-15eV。
可在平行电子 束的方向附加一弱磁 场，使电子沿螺旋轨 道前进，增加碰撞机 会，提高灵敏度。
精品课件
特点：
❖ 富， ❖ ❖
碎片离子多，结构信息丰 有标准化合物质谱库；
不能汽化的样品不能分析； 有些样品得不到分子离子；
Sw eep Gas Out
精品பைடு நூலகம்件
Laser Ablation of Plastics Applying Different Wavelenghts
1064 nm
308 nm
精品课件
248 nm
▪对于蒸汽压低的样品进行衍生化后进样
例如：葡萄糖变成三甲基硅醚的衍生物
HO HO
CH2OH O OH
Me3SiCl
CH2OSiMe3
OH
O
OSiMe3
Me3SiO
M精品e3课S件iO
OSiMe3
2、 离子源(ion source)
主要作用是使分析物的分子离子化
电子电离源(electron ionization
EI)
化学电离源(chemical ionization CI)
快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
特点：
❖得到一系列准分子离子（M+1）+， （M-1）+， （M+2）+等等； ❖CI源的的碎片离子峰少，图谱简单，易于解释； ❖不适于难挥发成分的分析。
精品课件
（3）快原子轰击(fast atom bombardment FAB)
精品课件
高能量的Xe原 子轰击涂在靶上的样 品，溅射出离子流。
本法适合于高 极性、大分子量、低 蒸汽压、热稳定性差 的样品。