气质联用仪法备考复习

气质联用仪法（GC-MS）测定檀香籽精油挥发性成分
1 实验试剂与仪器
1．1 实验试剂
迷迭香精油
1．2 实验仪器
气相色谱质谱联用仪：安捷伦7890A/5975C-GC/MSD
2 实验方法与原理
2.1 仪器基本原理和应用范围
质谱法可以进行有效的定性分析，但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力；而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难。

因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。

像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术，将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器叫做气-质联用仪。

气质联用仪是利用试样中各组份在气相和固定液两相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器(质谱仪)，产生的离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。

气质联用仪的工作过程是高纯载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降压到所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合，将样品气体带入色谱柱中进行分离。

分离后的各组分随着载气先后流入检测器(质谱仪)，然后载气放空。

检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，就得到色谱流出曲线。

根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间，可以进行定性分析，根据峰面积或峰高的大小，可以进行定量分析。

2.2 定性分析原理
将待测物质的谱图与谱库中的谱图对比定性。

2.3 定量分析原理
相对定量方法（峰面积归一法）：由气质联用仪得到的总离子色谱图或质量色谱图，其色谱峰面积与相应组分含量成正比，可对某一组分进行相对定量。

绝对定量法（标准物质标定法）：配制一组合适浓度的标准样品，在最佳测定条件下，由低浓度到高浓度依次测定它们的吸光度A，以吸光度A对浓度C作图得A-C标准曲线。

在相同的测定条件下，测定未知样品的吸光度，从A-C标准曲线上用内插法求出未知样品中被测元素的浓度。

3、实验步骤
3.1香精油提取
索氏提取檀香种子油脂，经甲酯化处理后上GC-MS检测脂肪酸组成。

3.2使用GC-MS的步骤顺序
开机：通氮气→开电源→设置温度（柱箱、汽化）→加热→通空气、氢气→点火→调准基线→进样
关机：关氢气、空气→关掉加热器→通者氮气降温至室温→关电源→关氮气
1）柱温设定（范围：-99℃~399℃）、进样器温度设定（范围：0~99℃）2）了解温度设定情况
3）监测实际温度
4）设定温度的启动和停止
1 ）选择检测器，
2 ）设置检测器量程
当柱温箱、汽化室温度设定好后，按START键，开始升温到设定的温度。

当柱室温度达到所设定温度±1℃以内时，READY灯亮。

但因温度稳定达到所设定值之前，会略有波动，REDAY灯会闪烁一、二次，但很快就会稳定。

当柱箱和汽化室温度达到设定的温度时，就可以进样分析了。

分析条件：
（1）气相色谱条件：色谱柱DB-5, 前进样口温度:270℃, 升温程序为：50℃保持1分钟,以5℃/min速率升温到200℃保持3min，整个程序为34min,分流比
为40：1.
（2）质谱条件：四级杆温度:150℃,离子源(EI):70ev,230℃.
所得谱图经谱库检索结合手工检索，并查阅有关资料进行精油组分定性
4实验结果
编号 保留时间 tR / min 化合物 （Compound ） 分子式 （Molecular
质量分数 Relative
5 实验讨论
从檀香籽精油中共检出20种成分，主要为酯类。

通过色谱图，可以看到本次实验的分离度较高，能够大致实现各种物质的分离。

含量最多的是27.368分钟出峰的Methl octadeca-9-yn-11-trans-enoate，占到45.84%，其次是24.847分钟出峰的油酸甲酯，占到12.88%。

通过本次实验，我们了解到气质联用仪结合了质谱法可以进行定性分析、色谱法可以有效地定量分析的优点，实现了能够同时进行定量与定性分析的特点。

听师兄介绍，本次实验所用的方法是师姐进行过优化的，因此才可以实现方便快捷，且能够将每种物质大致分开。

我们也了解到，摸条件的过程是未知、漫长的。

我也了解到GC-MS对于进样有着很高的要求，进样量不能太小（大于检测限），也不能太大（会使峰型拖尾），而且进样速度要快。

而本次实验得出的色谱图，基本无拖尾，每个峰都非常规则。

本次实验中分离室通过程序升温，使温度逐渐上升，达到用最短时间获得最佳分离的目的。

在后期，在查询物质CAS号时，我发现许多物质的中文名是无法查阅出来的（可能是自己不太会查），因此感到比较困惑。

5.1气质联用的优越性体现在哪里？
气质联用仪结合了气相色谱法和质谱法分析的优点，并互相弥补了各自的缺陷，可以进行定性、定量分析。

质谱法可以进行有效的定性分析，但无法分析过于复杂的有机化合物；而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难。

因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定
量分析工具。

5.2 气相色谱的分离主要作用部位是什么？如何实现的？
气相色谱的分离主要在色谱柱上，色谱柱分为填充柱和毛细管柱。

当流动相中携带的混合物流经固定相时，其与固定相发生相互作用。

由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中流出。

5.3 质谱仪为什么要在真空状态下工作？
质谱仪中所有部分均要处高度真空的条件下(10-4-10-6Torr或mmHg), 其作用是减少离子碰撞损失。

真空度过低，将会引起：大量氧会烧坏离子源灯丝；引起其它分子离子反应，使质谱图复杂化；干扰离子源正常调节；用作加速离子的几千伏高压会引起放电。