气质联用ppt

气相进样口
分流进样：主要组分分析 不分流进样： 痕量组分分析
分离系统
填充柱 packed column I.D. 2~4 mm, Length 1~10 m; U 形/螺旋形(15~25:1)
毛细管柱 capillary column or open tubular (OT) column I.D. 0.2~0.5 mm, Length 30~300m; 螺旋形
I.D.
R
Stationary phase
气相色谱检测器
1) 热导检测器Thermal Conductivity Detector
(TCD) 利用被测组分和载气的热导系数不同而响应的浓度型检 测器 性能特征： a 通用性：除载气外，它对所有物质，无论是单质、无机 物、和有机物，均有响应。 b 线性范围：恒电压和恒电流方式的TCD，其线性范围较 窄；动态电流供电TCD的线性范围可高达100％的样品 浓度，在气相色谱检测器中是独一无二的。 c 灵敏度：与其它检测器相比，TCD的灵敏度较低。
由一组平行放置的四 根金属棒构成,用陶瓷 绝缘,交错地联结成两 对；
加以方向相反的直流 (DC)和射频(RF)电压；
加速离子进入分析器, 并按m/z和RF/DC值 开始以一种复杂的形 式振荡，稳定振荡的 离子通过射到倍增器 上被放大记录，不稳 定振荡的离子打到四 极杆上被中和，从而 达到质量分离目的。
气相色谱检测器
2) 火焰电离检测器Flame Ionization Detector(FID) 利用氢火焰作电离源，使有机物电离，产生微 电流而响应的检测器，又叫氢火焰电离检测器。
性能特征 a 灵敏度和池体积：通常商品FID除对永久性气体、
氮氧化物、碳氧化物、部分硫化物无响应外， 对烃类的检测限达10－12g/s。
电子轰击电离（EI）的特点
电子轰击电离是应用最普遍，发展最成熟的电 离方法，有标准谱库
稳定，操作方便，电子流强度可精密控制，电 离效率高，所得的质谱图重现性好
可提供丰富的结构信息 EI 源要求被测试的有机样品必须能够气化 有些化合物稳定性差，分子离子不出现或很弱，
不能提供分子量的信息，因而也就得不到分子 量。为了得到分子离子峰可以采用CI 电离方式。
气质联用(GC/MS)
气质联用(GC/MS)
GC/MS分析测试基本原理 主要功能 仪器适用范围 测试条件的选择 谱图分析 仪器构造
GC/MS示意图
真空系统
气相 色谱
离子化 方法
质量分 析器
检测器
数据 系统
GC分离原理
混合物由一股气流（流动相，又称气相） 携带通过一根长长的内壁涂固定相的毛细 柱。因为混合物的不同组分与固定相的结 合能力不同，因此在柱的末端混合物中的 各个组分会逐个的出来（洗脱）而达到分 离的目的。
离子源
离子源的作用是将被分析的样品分子电离 成带电的离子，并使这些离子在离子光学 系统的作用下，汇聚成有一定几何形状和 一定能量的离子束，然后进入质量分析器 被分离。
气质联用常用的有电子轰击（Electron Impact Ionization Source，EI）和化学电 离源（Chemical Ionization Source，CI）。
这两个离子的共轭碱（CH4和C2H4）的低质子 亲和力使其成为良好的质子供给体，样品分子 M获取质子生成MH+离子。 M+CH5+→MH++CH4 M+C2H5+→MH++C2H4
质量分析器
四级杆滤质器
Finnigan 2001年推出
四级杆滤质器 （Quadrupole mass filter)
气相色谱检测器
3)氮磷检测器Nitrogen-Phosphorus Detector (NPD) NPD对氮磷化合物灵敏度较高，专一性好，专用于 痕量氮、磷化合物的检测。
4)电子捕获检测器 Electron Capture Detector(ECD) ECD是灵敏度最高的气相色谱检测器，同时又是最 早的选择性检测器。它仅对那些能俘获电子的化合 物，如卤代烃、含N、O和S等杂原子的化合物有响 应，主要应用于环境样品中痕量农药的分析。
电子轰击电离源
电子轰击电离 Electron Impact（EI）
AB + eAB + e-
AB+ + 2e-
分子离子
A+ + B + 2e- 碎片离子
一 个 电 子 带 有 70eV 能 量 相 当 于 6750 kJ/mol，化学键的键能比这个能量小很多， 因此，键能较弱的化学键容易被打断。
气相色谱检测器
b 响应值和校正：FID对烃类的相对响应值（sm） 值基本上是相等的。即分子中有一个碳原子， 就有一份响应值，为等碳响应，因此，烃类混 合物定量，可以不用校正因子。但是含杂原子 有机物，其sm值低于相应的烃类，定量分析时 必须要知道它们的sm值。
c 线性范围和定量准确度：虽然文献和各仪器说 明书均标出FID为线性相应，但大量文献报道 FID的定量准确度比TCD差，其校正因子需验证 后方可使用，所以，在作定量分析前，必须用 适当的标样进行校核。
化学电离源 （Chemical Ionization Source，CI）
CI 是利用反应气体（甲烷、异丁烷、氨 等，而且反应气的量要比样品气的量大得 多）的离子和有机化合物样品的分子发生 分子-离子反应而生成样品分子的离子的 一种“软”电离的方法。可以保证样品的 分子离子峰出现。
化学电离源
对于使用最普遍的甲烷试剂气，甲烷气先受电 子轰击生成CH4+·，通过离子-分子反应给出优 势反应离子CH3+和C2H5+。 CH4+·→CH3++H· CH3++CH4→C2H5++H2
四极质谱仪特点
四极质谱仪优点：利用四极杆代替 了笨重的电磁铁，故具有体积小重量 轻等优点；仅用电场不用磁场，无磁 滞现象，扫描速度快，适合于色谱联 机；操作时真空度低，特别适合于液 相色管。电子 倍增管运用质量分析器出来的离子轰击电 子倍增管的阴极表面（打纳极），使其发 射出二次电子，再用二次电子依次轰击一 系列电极，使二次电子获得不断倍增，最 后由阳极接受电子流，使离子束得到放大 而被检测出。