气质联用培训班讲义.pdf

农业部质检中心
气质联用培训班讲乂
2004-03
海南.海口
农业部热带农产品质量监督检验測试中心
前
2004年3月农业部对所属的质检中心在海口中国热带农业科学
院分析测试中心(农业部热带农产品质检中心)举办GC-MS农药残
留检测的培训讲座。由于参加讲座的人员基础各异,需要一个基本的
专题讲座,我和主讲教授编写了这本讲义,其中不少内容是ctl+C、
ctrl+V的结果,感谢原著作者的辛勤劳动,谢谢
本讲义的组织和编写编者倾注了一定的心血(呵可),力争能在
较少的篇幅内给读者一个明晰的概念,由于作者水平的问题本讲义可
能存在一些错误,欢迎批评指正,谢谢
为了不让自己的劳动失去价值,现提供给大家,希望能够多多交
流,谢谢
编写人: Honic
工作单位:农业部热带农产品质检中心
E-mail: honiclaveah net
QQ:79070964
目录
质谱法概述
质谱仪.
质谱仪的简介.
仪器构造
2.1进样系统.
(1)色谱进样.
(2)其他进样系统
离子源
(1)电了轰击离了源(EI)
(2)化学电离源(CI
2.3质量分析器.
(1)四极杆分析器( quadrupole mass filter
(2)离子阱( lon trap)
2.4真空系统
2.5主要质谱仪分类.
3.基本参数
4.离子的断裂规律.
4.1质谱图与质谱表.
122
4.2主要离子峰的类型.
(1)分子离了峰.
(2)准分子离子峰.
(3)碎片离了峰.
(4)重排离子峰.
(5)亚稳离子峰.
(6)同位素离子峰.
(7)多电荷离
4.3分子离子的确认
4.4碎片离子和假分子离子.
4.5应用买例
4.6主要有机物的断裂规律(产生分子离子、碎片离子等的方式)
气质联用仪.
1.气质联用仪的特点
2.计算机及软件的应用
附录:12种农药EI标准谱图
、质谱法概述
质谱法( Mass Spcctromctry,MS)是利用电磁学原理,对荷电分子或亚分子裂片依其质量
和电荷的比值(质荷比,m/z)进行分离利和分析的方法。
质谱是指记录裂片的相对强度按其质荷比的分布曲线。根据质谱图提供的信息.可进行有
机物、无机物的定性、定量分析,复杂化合物的结构分析,同位素比的测定及固体表面的结
构和组成的分析。
质谱法的基本原理是有机物样品在离子源中发生电离,生成不同质荷比(mz)的带正
电荷离子,经加速电场的作用形成离子束,进入质量分析器,在其中再利用电场和磁场使其
发生色散、聚焦,获得质谱图,从而确定不同离了的质量,通过解析,可获得有机化合物的
分子式,提供其一级结构的信息、。
不同质荷比的离了,在磁场中是如何被分离的呢?不同质荷比的离了进入由磁场构成的
质量分析器后,从图可见,离子流在磁场中飞行,在磁场作用下,飞行轨道发生弯出。
S1
离子加速器?
真空泵
检测器
离子源
图表1离子流在磁场中运动示意图
若离子初始能量为0,在加速电压作用下,离子动能E:为
式中z为离子电荷数,e为单位电荷电量(1.60×101C),U为加速电压(单位为V),
m为离了质量,U为离了运动速度。加速离子进入分析器后,离了受磁场力BeU作用,其
运动轨迹发生偏转,作圆周运动,其离心力mD2r与磁场力平衡,即有
B
式中B为磁感应强度,r为圆周运动半径。上:述两式结合:
ア=√2Um/ze/B
上.式为磁分析器质谱仪方程。式中z一般为1。当加速电压和磁场不变时,不同质荷比
的离子其运动半径不同,获得了分离。
质谱仪中一般保持U、r不变,通过电磁铁扫描磁场B而获得质谱图。在扇形磁场结构
中,r便是扇形磁场的曲率半径。早期发展的质谱仪只依靠磁场进行质量分离,称为单聚焦
质谱仪。随后又发展了磁场前加一静电场的双聚焦质谱仪,以提高质谱仪的分辨率。
、质谱仪
1.质谱仪的简介
质谱仪是通过对样品电离后产生的具有不同质荷比(mz)的离子来进行分离分析的
先将待分析样品变成气态,在具有一定能量(50~100eV)的电了東轰击下,生成不同m/
的带正电荷的离了,在加速电场的作用下成为快速运动的粒子,进入质量分析器,这些粒子
在电场与磁场作用下,按其质量与电荷的比值(质荷比)大小分开,进入分析器分离并得到
质荷比以及相对的丰度。
在进行质谱分析时,一般过程是:通过合适的进样装置将样品引入并进行气化。气化后
的样品引入到离了源进行电离。电离后的离了经过适当的加速进入质量分析器,按不同的
mz进行分离。然后到达检测器,产生不同的信号而进行分析
仪器构造
进样系统
L离子源
检测器
质量分析器
真空系统
样品及离子途径
信号传翰
显示纪录
图表2质谱仪构造框图
2.1进样系统
有机质谱仪的进样装置要求能在既不破坏离子源的高貞空工作状态,又不改变有机化合
物的组成和结构的条件下,将有机化合物导入离了源,有机质谱仪的进样装置有以下几种
(1)色谱进样
色谱对混合的有机化合物有很强的分离能力,而有机质谱仪仪对单一组分的有机化合物
有很强的定性能力,对混合的有机化合物则很难对其每一组分给出准确的定性结某。若将色
谱分离后的、単一组分的有机化合物自接送入离子源内,即将这炳种仪器串联在一起,将色
谱仪器经过特殊的接口装置作为有机质谱仪的一种进样装置,则这种联用仪器将成为有机化
合物分析的最强有力的工具,目前,气相色谱-有机质谱的联用已获得成功,液相色谱-有机
质谱也取得了突破性的进展,现代的有机质谱仪几乎全部是色谱-质谱联用仪,色谱进样已
成为现代有机质谱仪不可缺少的进样装置。
(2)其他进样系统
加热进样系统、直接进样系统。