06 原子质谱法

质谱法

从20世纪60年代开始，质谱法更加普遍地应用到有机化学和生物化学领域。化学家们认识到由于质谱法的独特的电离过程及分离方式，从中获得的信息是具有化学本性，直接与其结构相关的，可以用它来阐明各种物质的分子结构。正是由于这些因素，质谱仪成为多数研究室及分析实验室的标准仪器之一。
4
2019/9/26
（l）磁分析器最常用的分析器类型之一就是扇形磁分析器。离子
束经加速后飞入磁极间的弯曲区，由于磁场作用，飞行轨道发生弯曲，见图7。
28
2019/9/26
29
2019/9/26
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
ABCD+. → AD+ + . BC或. AD + BC+ (重排)
10
2019/9/26
（2）化学电离
在质谱中可以获得样品的重要信息之一是其相对分子质量。但经电子轰击产生的M+峰，往往不存在或其强度很低。必须采用比较温和的电离方法，其中之一就是化学电离法。化学电离法是通过离子一分子反应来进行，而不是用强电子束进行电离。离子（为区别于其他离子，称为试剂离子）与试样分子按下列方式进行反应，转移一个质子给试样或由试样移去一个H+或电子，试样则变成带+l电荷的离子。
( 2Uze ) 2
m
此离子达到无场漂移管另一端的时间为
t=L/υ 31
2019/9/26
32
2019/9/26
3 四极滤质器 (Quadrupole Mass Filter)
四极滤质器由四根平行的金属杆组成，其排布见图9所示。理想的四杆为双曲线，但常用的是四支圆柱形金属杆，被加速的离子束穿过对准四根极杆之间空间的准直小孔。

原子质谱与原子荧光谱的区别与联系

一、原子质谱与原子荧光谱的基本概念- 原子质谱是一种利用原子吸收、原子发射或原子荧光现象来分析物质成分和含量的分析技术。

它包括原子吸收光谱法（AAS）、原子发射光谱法（AES）等。

- 原子荧光谱是一种利用试样原子或离子在激发态的原子或离子衰减到基态时所发出的特征辐射来分析物质成分和含量的分析技术。

二、原子质谱与原子荧光谱的区别1. 分析原理差异- 原子质谱是利用原子在外加能量作用下的光谱特性进行分析的，分析原理主要包括原子吸收和原子发射。

- 原子荧光谱利用原子在激发态到基态跃迁时所发出的荧光进行分析，分析原理主要包括荧光发射和荧光激发。

2. 检测方法不同- 原子质谱主要包括电热原子吸收光谱（ETAAS）、火焰原子吸收光谱（FAAS）和物质的原子发射光谱检测。

- 原子荧光谱包括常规原子荧光法、原子荧光分光光度法和原子荧光发射光谱法。

3. 应用范围不同- 原子质谱适用于绝大多数元素的分析，特别适用于金属元素和少量有毒元素的分析。

- 原子荧光谱主要应用于金属元素的分析，对无机和有机物中的痕量和微量元素也有较好的检测效果。

4. 灵敏度和准确性不同- 原子质谱的灵敏度较高，可达到ppb（μg/L）至ppt级别（ng/L）。

- 原子荧光谱的灵敏度一般在ppb级别，适用于微量元素的分析。

三、原子质谱与原子荧光谱的通联1. 原子质谱与原子荧光谱都是利用原子的特征光谱进行定性和定量分析的方法。

2. 两者的检测原理都与原子能级结构和原子激发、辐射过程有关，均属于原子光谱学的范畴。

3. 原子荧光谱在一定程度上可以看作是原子发射光谱的一种特殊形式，因为原子发射光谱也可以包括荧光发射。

4. 两者在分析金属元素和痕量元素等方面有较为相似的应用范围。

四、结语在原子光谱学领域，原子质谱和原子荧光谱是两种重要的分析技术，它们在食品安全、环境监测、生物医药等领域发挥着重要作用。

通过对两种技术的比较和分析，可以更加深入地了解其各自的特点和适用范围，为选择合适的分析方法提供参考。

原子质谱法

• 最成功的多元素离子源是射频火花源，这种离子源中固体样品蒸发，解离和电离都在一个非常快的过程完成。但是因为传输给样品的能量非常不一致，产生的离子包括中间分子碎片并没完全解离，并且还会产生多种电离态的原子离子。得到的质谱图因此可能较复杂，再加上产生的离子能范围较宽，因此需要较高分辨的质量分析器来分开单个的离子峰。 • 大部分元素在ICP中都可达到高度的电离。因为它的灵敏度很大程度来自于离子线的利用，并且维持等离子体的存在需要产生一定数量的等离子气体中的离子。 • 在20世纪80年代ICP-MS的研究主要集中在仪器分析特点的讨论、潜力的发掘以及一些简单样品的分析上。 • 90年代ICP-MS在一方面被用来完成极为困难的分析任务，其样品处理和进样装置常常需要作特别的考虑和设计，甚至整个仪器都需改装，而在另一方面，作为快速、简便、有力的分析工具，ICP-MS已在地质、环境、医学、材料、石油化工等诸多领域得到了广泛应用。
原子质谱法
一、发展历史
• 最初的ICP-MS的概念出现在1970年，是源于继ICP-AES技术快速发展之后而产生的对下一代多元素分析仪器系统的需求。 • 对于地球化学分析来说，基体问题是很严重的。在发射光谱中强的多谱线的主要基体元素如Ca, Al和Fe的测量对痕量元素来说，选择无干扰的谱线是很困难的。 • 地质勘查中感兴趣的元素主要集中在具有复杂光谱且在发射光谱中具有较差的检出限的稀有重金属元素。 • 与原子荧光(AFS)，仪器中子活化(INAA)，原子吸收光谱(AAS)和色散与非色散的X射线荧光分析(XRF)比较，原子质谱分析是唯一能在周期表中覆盖大部分元素，具有元素特征性和对周期表中的元素具有一致的灵敏度的基本质谱技术。它可以提供一种接替ICP-AES的有效工具而成为富有生命力的分析技术。 • 承担多元素分析工作的主要技术火花源质谱法既不能改进进样的方式又不能简单快速地得到谱图数据以满足预期的需要。在仪器的输入 (离子源)和系统后部的输出(离子检测和数据的读出)都需要从根本上做新的改变。

质谱法

仪器
质谱仪利用运动离子在电场和磁场中偏转原理设计的仪器称为质谱计或质谱仪。前者指用电子学方法检测离子，而后者指离子被聚焦在照相底板上进行检测。质谱法的仪器种类较多,根据使用范围,可分为无机质谱仪和有机质谱计。常用的有机质谱计有单聚焦质谱计、双聚焦质谱计和四极矩质谱计。目前后两种用得较多，而且多与气相色谱仪和电子计算机联用。
历史
1942年美国CEC公司推出第一台用于石油分析的商品质谱仪。质谱仪按用途可分为同位素质谱仪、有机质谱仪和无机质谱仪。
简介
质谱法是纯物质鉴定的最有力工具之一，其中包括相对分子量测定、化学式的确定及结构鉴定等。
发现
质谱法1898年W.维恩用电场和磁场使正离子束发生偏转时发现,电荷相同时，质量小的离子偏转得多,质量大的离子偏转得少。1913年J.J.汤姆孙和F.W.阿斯顿用磁偏转仪证实氖有两种同位素[kg1]Ne和[kg1]Ne阿斯顿于 1919年制成一台能分辨一百分之一质量单位的质谱计，用来测定同位素的相对丰度，鉴定了许多同位素。但到 1940年以前质谱计还只用于气体分析和测定化学元素的稳定同位素。后来质谱法用来对石油馏分中的复杂烃类混合物进行分析，并证实了复杂分子能产生确定的能够重复的质谱之后,才将质谱法用于测定有机化合物的结构,开拓了有机质谱的新领域。
由于色谱仪－质谱计联用后给出的信息量大，该法与计算机联用，使质谱图的规格化、背景或柱流失峰的舍弃、元素组成的给出、数据的储存和计算、多次扫描数据的累加、未知化合物质谱图的库检索，以及打印数据和出图等工作均可由计算机执行，大大简化了操作手续。
应用
质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法，已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。用质谱计作多离子检测，可用于定性分析，例如，在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础，确定药物和代谢产物的存在；也可用于定量分析，用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标，以取得更准确的结果。

质谱法

原子质谱法从分析的对象来看，质谱法（mass spectrometry）可分为原子质谱法（atomic mass spectrometry）和分子质谱法（molecular mass spectrometry），本章我们仅讨论质谱法在无机元素分析中的应用，有关在有机分析中的应用，将留待第13章讨论。

原子质谱法，亦称无机质谱法（inorganic mass spectrometry），是将单质离子按质荷比比同而进行分离和检测的方法。

它广泛地应用于物质试样中元素的识别而后浓度的测定。

几乎所有元素都可以用无机质谱测定。

§12-1基本原理原子质谱分析包括下面几个步骤：①原子化；②将原子化的原子的大部分转化为离子流，一般为单电荷正离子；③离子按质量-电荷比（即质荷比，m/z）分离；④计数各种离子的数目或测定由试样形成的离子轰击传感器时产生的离子电流。

与其它分析方法不同，质谱法中所关注的常常是某元素特定同位素的实际原子量或含有某组特定同位素的实际质量。

在质谱法中用高分辨率质谱仪测量质量通常可达到小数点后第三或第四位。

自然界中，元素的相对原子质量（A r）由下式计算。

在这里，A1，A2，…，A n为元素的n个同位素以原子质量常量m u①为单位的原子质量，p1，p2，…，p n为自然界中这些同位素的丰度，即某一同位素在该元素各同位素总原子数中的百分含量。

相对分子质量即为化学分子式中各原子的相对原子质量之和。

通常情况下，质谱分析中所讨论的离子为正离子。

质荷比为离子的原子质量m与其所带电荷数z之比。

因此12CH+的m/z = 16.0.35/1 = 16.035，12C24H+的4m/z = 17.035/2 = 8.518。

质谱法中多数离子为单电荷。

§12-2质谱仪质谱仪能使物质粒子（原子，分子）电离成离子并通过适当的方法实现按质荷比分离，检测其强度后进行物质分析。

质谱仪一般由三个大的系统组成：电学系统、真空系统和分析系统。

质谱法

质谱法(Mass Spectrometry， MS）
质谱法是通过将样品转化为运动的气态离子并按质荷比 (M ／ Z) 大小进行分离并记录其信息的分析方法，所得结果以图谱表达，即质谱图（亦称质谱，Mass Spectrum ）。根据质谱图提供的信息可以进行多种有机物及无机物的定性和定量分析、复杂化合物的结构分析、样品中各种同位素比的测定及固体表面的结构和组成分析等。从 20 世纪 60 年代开始，质谱法更加普遍地应用到有机化学和生物化学领域。化学家们认识到由于质谱法的独特的电离过程及分离方式，从中获得的信息是具有化学本性，直接与其结构相关的，可以用它来阐明各种物质的分子结构。
概述 generalization
分子质量精确测定与化合物结构分析的重要工具；第一台质谱仪：1912年；早期应用：原子质量、同位素相对丰度等；
29 15 43 57 71 85
99 113
142 m/z
40年代：高分辨率质谱仪出现，有机化合物结构分析；
60年代末：色谱-质谱联用仪出现，有机混合物分离分析；
1 12.00000 g 12C / m ol12C 1u ( ） 23 12 12 12 6.0221410 C原子 / m ol C
=1.66054〓10-24g/12C原子 =1.66054〓10-27kg/12C原子
而在非精确测量物质的场合，常采用原子核中所含质子和中子的总数即”质量数”来表示质量的大小，其数值等于其相对质量数的整数。测定气体用的质谱仪，一般质量测定范围在 2 ～100 ，而有机质谱仪一般可达几千。现代质谱仪甚至可以研究相对分子质量达几十万的生化样品。 2．分辨本领指质谱仪分开相邻质量数离子的能力，一般定义是：对两个相等强度的相邻峰，当两峰间的峰谷不大于其峰高 10％时，则认为两峰已经分开，其分辨率

质谱法

60 基峰
相对强度（ % % ）
45（CO2H)+ （
CH3CH2CH2COOH
75 88M+
m/z
+
高级脂肪酸常制成甲酯进行质谱分析，若 α碳尚无取代基则生成特征强峰M/Z 74,在碳链C6～C26 的羧酸甲酯中,m/z 74为基峰；若α 碳有取代基，则出现（74+14n）峰。
麦氏重排
m/z
CH2=CH-(CH2)10-CH3+. m/z 196
CH2=CH-CH2+. m/z 41
4、具有重排离子峰（麦氏重排）
麦氏重排
+
m/z=42
（3）芳烃
①分子离子稳定，有较强的分子离子峰； ②烷基取代苯易发生β开裂，经重排产生m/z 91特征的卓子；
β开裂开裂
R +
扩环
由于卓翁离子非常稳定，成为许多取代苯如甲苯、二甲苯、乙苯、正丙苯的等的基峰。
例如：十四烯-1 相对强度（ % ）
C4(55) C5(69) C6(83) C7(97) C 8 C9 C10 C11 C12 (111) (125) (139) (153) (167) M.+ （196 ） C3(41) 基峰
CH2=CH-CH2-(CH2)10-CH3 =CH-
图
十四烯十四烯-1质谱图
差异进行分离的装置。单聚焦质量分析器双聚焦质量分析器四极杆质量分析器
(五）离子检测器 (六）质谱仪的主要性能指标
1、分辨率：R 是指仪器能分离相邻两质谱峰的能力。
分辨率： R=M/△M
M
h
h/10
M+△M
图分辨率（10%谷）

质谱法

气相色谱一质谱联用
用于与GC联用的质谱仪有磁式、双聚焦、四极滤质器式、离子阱式等质谱仪，其中四极滤质器及离子阱式质谱仪由于具有较快的扫描速度（≈10次／秒），应用较多，其中离子阱式由于结构简单价格较低，近些年发展更快． GC － MS 的应用十分广泛，从环境污染分析、食品香味分析鉴定到医疗诊断、药物代谢研究等。而且 GC － MS 是国际奥林匹克委员会进行药检的有力工具之一。
GDMS应用
（1）金属样品分析（2）半导体分析（3）非导体分析（4）薄层与深度分析

2）二次离子质谱法

在高真空条件下经过聚焦的几千电子伏能量的一次离子轰击在固体材料上，一次离子可能穿透固体样品表面的一些原子层深入到一定深度，在穿透过程中发生一系列弹性和非弹性碰撞。一次离子将其部分能量传递给晶格原子，这些原子中有一部分向表面运动并把能量的一部分传递给表面粒子使之发射，这种过程称为粒子溅射。溅射粒子大部分为钟祥原子和分子，小部分带正负电荷的原子、分子和分子碎片，此即为二次离子。将他们导入质朴检测器进行检测，从而获得样品的信息。
1）辉光放电质谱法

在辉光放电质谱法的离子源中被测样品作为辉光等离子体光源的阴极，在阴极与阳极之间充入惰性气体，并维持较低压力。而后，在电极两端加高电压，此时Ar电离成电子和 Ar+，Ar+在电场的作用下加速移向并撞击到阴极上。阴极样品的原子在氩离子的撞击下，从阴极样品上呗剥离下来。当物质由阴极剥蚀下来后进入负辉区后发生了电离。当原子与自身能量超过其电离能的电子有效碰撞时原子被电离，此即为电子碰撞电离过程。而后将电离所得到的离子经采样锥收集后，由离子透镜系统进行离子聚焦等，再由质量分析器进行相应分析。

质谱法——精选推荐

质谱法一、概述质谱分析法是通过对被测样品离子的质荷比的测定来进行分析的一种分析方法。

被分析的样品首先要离子化，然后利用不同离子在电场或磁场中运动行为的不同，将离子按质荷比（m/z）分开而得到质谱，通过样品的质谱和相关信息，可以得到样品的定性定量结果。

从J.J. Thomson制成第一台质谱仪（1912年），到现在已有九十多年了，早期的质谱仪主要是用来进行同位素测定和无机元素分析，二十世纪四十年代以后开始用于有机物分析，六十年代出现了气相色谱-质谱联用仪，使质谱仪的应用领域大大扩展，开始成为有机物分析的重要仪器。

计算机的应用又使质谱分析法发生了飞跃变化，使其技术更加成熟，使用更加方便。

八十年代以后又出现了一些新的质谱技术，如快原子轰击离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源，以及随之而来的比较成熟的液相色谱-质谱联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，富立叶变换质谱仪等。

这些新的电离技术和新的质谱仪使质谱分析又取得了长足进展。

目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。

二、质谱仪器质谱仪种类非常多，工作原理和应用范围也有很大的不同。

从应用角度，质谱仪可以分为下面几类：1、有机质谱仪由于应用特点不同又分为：1）气相色谱-质谱联用仪（GC-MS）。

在这类仪器中，由于质谱仪工作原理不同，又有气相色谱-四极质谱仪，气相色谱-飞行时间质谱仪，气相色谱-离子阱质谱仪等。

2）液相色谱-质谱联用仪（LC-MS）。

同样，有液相色谱-四器极质谱仪，液相色谱-离子阱质谱仪，液相色谱-飞行时间质谱仪，以及各种各样的液相色谱-质谱-质谱联用仪。

3）其他有机质谱仪基质辅助激光解吸飞行时间质谱仪（MALDI-TOFMS）富立叶变换质谱仪（FT-MS）2、无机质谱仪1）火花源双聚焦质谱仪2）感应耦合等离子体质谱仪（ICP-MS）3）二次离子质谱仪（SIMS）3、同位素质谱仪。

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

质谱分析法

1 mυ2 = zU 2
m:离子质量 υ :离子的速度 z:离子所带的电荷数 U:加速电压
加速后的离子进入磁场，在磁场的作用下，带电离子按曲线轨迹飞行； mυ2 离心力 =向心力； = Bzυ 曲率半径：质谱方程式：
R 2Um 1 R = ( 2 )2 Bz 2 2 m BR = z 2U
离子在磁场中的轨道半径R取决于: m/z ; B; U (1)若加速电压U和磁场强度B都一定时，不同m/z 的离子，由于运动的曲率半径不同，在质量分析器重彼此被分开，并记录各m/z离子的相对强度。 (2)固定R，B，连续改变加速电压U，电场扫描法。固定R，U，连续改变磁场强度B，磁场扫描法。
质谱图解析（C6H12O结构未知，酮）结构未知，
解析： 1． 100，分子离子峰 2．85，失去CH3（15）的产物 3．57, 丰度最大, 稳定结构失去CO(28)后的产物
O CH3 ‖∣ CH3-C-C-CH3 ∣ CH3
第七章质谱分析法
1、什么是质谱？ 2、质谱仪主要是由进样系统、离子源、质量分析器、检测器、数据记录系统组成的。 3、离子源和质量分析器都需要在高真空下工作。 4、质谱方程式；
1.质谱法是唯一可以确定物质分子质量的方法，且可以确定化合物的化学式和进行结构分析。 2.灵敏度极高，鉴定最小量达10-10g，检出限可达10-14g。
质谱分析法基本原理
质谱法是采用高速电子来撞击气态分子或原子，质谱法是采用高速电子来撞击气态分子或原子，将电离后的正离子加速导入质量分析器中，电离后的正离子加速导入质量分析器中，然后按质荷比（m/z）的大小顺序进行收集和记录，即得到质谱图。）的大小顺序进行收集和记录，即得到质谱图。质谱不是波谱，而是物质带电粒子的质量谱。质谱不是波谱，而是物质带电粒子的质量谱。

原子质谱法

原子质谱法原子质谱法（atomic mass spectrometry ），亦称无机质谱法（inorganic mass spectrometry ），是将单质离子按质荷比比同而进行分离和检测的方法。

它广泛地应用于物质试样中元素的识别而后浓度的测定。

几乎所有元素都可以用无机质谱测定。

1 基本原理原子质谱分析包括下面几个步骤：①原子化；②将原子化的原子的大部分转化为离子流，一般为单电荷正离子；③离子按质量-电荷比（即质荷比，m/z ）分离；④计数各种离子的数目或测定由试样形成的离子轰击传感器时产生的离子电流。

与其它分析方法不同，质谱法中所关注的常常是某元素特定同位素的实际原子量或含有某组特定同位素的实际质量。

在质谱法中用高分辨率质谱仪测量质量通常可达到小数点后第三或第四位。

自然界中，元素的相对原子质量（A r ）由下式计算。

在这里，A 1，A 2，…，A n 为元素的n 个同位素以原子质量常量m u ①为单位的原子质量，p 1，p 2，…，p n 为自然界中这些同位素的丰度，即某一同位素在该元素各同位素总原子数中的百分含量。

相对分子质量即为化学分子式中各原子的相对原子质量之和。

通常情况下，质谱分析中所讨论的离子为正离子。

质荷比为离子的原子质量m 与其所带电荷数z 之比。

因此12C 4H +的m/z = 16.0.35/1 = 16.035，12C 24H +的m/z = 17.035/2 = 8.518。

质谱法中多数离子为单电荷。

2 质谱仪质谱仪能使物质粒子（原子，分子）电离成离子并通过适当的方法实现按质荷比分离，检测其强度后进行物质分析。

质谱仪一般由三个大的系统组成：电学系统、真空系统和分析系统。

分析系统是质谱仪的核心，它包括三个重要部分：离子源，质量分析器和质量检测器，并由此决定质谱仪的类型。

质谱仪种类很多，分类不一。

一般按分析系统的工作状态把质谱仪分为静态和动态两大类。

静态质谱仪的质量分析器采用稳定的或变化慢的电、磁场，按照空间位置将不同质荷比的离子分开；动态质谱仪的质量分析器则采用变化的电、磁场，按时间和空间区分不同质荷比的离子。

原子质谱法法与分子质谱法在环境分析中的应用

电感耦合等离子体-质谱法测定饮用水及水源水中31种元素
《生活饮用水卫生规范》(2001)对生活饮用水及水源水中金属元素的限量做了规定,以往铜、锰、钒、砷、铅、镁、锌等元素的测定需要化学法、火焰原子吸收法、石墨炉原子吸收法、氢化物原子荧光法等方法,需要多人测定,耗时费力。而水源水中铍、铊、钍、铀这些元素对环境和人类健康存在一定的危害,以往由于检测技术的局限性,铍、铊、钍、铀这些元素的测定报道很少, 对于饮用水及水源水中的分布不详。
高效液相色谱-质谱联机测定环境水体中四溴双酚A
四溴双酚Ａ是目前全球用量最大的一种溴代阻燃剂主要用于纺织、家电以及工业产品中来降其燃烧性能。随着我国工业的发展,含该产品的使用越来越广泛,而四溴双酚A在含有其产品的生产、使用和废弃过程中均可能进入环境目前已有研究表明四溴双酚A对藻类、软体动物、甲壳动物和鱼体有明显的毒性作用。是一种潜在的具有持久性的有机污染物,它能在环境和生物体内累积,对环境和生物体产生严重影响,其危害已经引起该领域科研工作者及学者的普遍关注。
本方法主要采用优化仪器条件、干扰方程和内标校正消除干扰。
5方法精密度测定含31种金属元素的3个浓度的模拟水样7次,求各金属
元素含量的相对标准偏差(RSD),RSD均低于4.7%
6方法回收率在饮用水样品中加入3个浓度的金属元素
标准溶液,测定样品的加标回收率,回收率均在 80.9%～119.9%之间
2质谱法工作原理
使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子，经加速电场的作用，形成离子束，进入质量分析器，利用电场和磁场使发生相反的速度色散--离子束中速度较慢的离子通过电场后偏转大，速度快的偏转小;在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转，即速度慢的离子依然偏转大，速度快的偏转小;当两个场的偏转作用彼此补偿时，它们的轨道便相交于一点。与此同时，在磁场中还能发生质量的分离，这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上，不同质荷比的离子聚焦在不同的点上，将它们分别聚焦而得到质谱图，从而确定其质量。

原子质谱法

原子质谱法原子质谱法（atomic mass spectrometry ），亦称无机质谱法（inorganic mass spectrometry ），是将单质离子按质荷比比同而进行分离和检测的方法。

它广泛地应用于物质试样中元素的识别而后浓度的测定。

几乎所有元素都可以用无机质谱测定。

1 基本原理原子质谱分析包括下面几个步骤：①原子化；②将原子化的原子的大部分转化为离子流，一般为单电荷正离子；③离子按质量-电荷比（即质荷比，m/z ）分离；④计数各种离子的数目或测定由试样形成的离子轰击传感器时产生的离子电流。

与其它分析方法不同，质谱法中所关注的常常是某元素特定同位素的实际原子量或含有某组特定同位素的实际质量。

在质谱法中用高分辨率质谱仪测量质量通常可达到小数点后第三或第四位。

自然界中，元素的相对原子质量（A r ）由下式计算。

在这里，A 1，A 2，…，A n 为元素的n 个同位素以原子质量常量m u ①为单位的原子质量，p 1，p 2，…，p n 为自然界中这些同位素的丰度，即某一同位素在该元素各同位素总原子数中的百分含量。

相对分子质量即为化学分子式中各原子的相对原子质量之和。

通常情况下，质谱分析中所讨论的离子为正离子。

质荷比为离子的原子质量m 与其所带电荷数z 之比。

因此12C 4H +的m/z = 16.0.35/1 = 16.035，12C 24H +的m/z = 17.035/2 = 8.518。

质谱法中多数离子为单电荷。

2 质谱仪质谱仪能使物质粒子（原子，分子）电离成离子并通过适当的方法实现按质荷比分离，检测其强度后进行物质分析。

质谱仪一般由三个大的系统组成：电学系统、真空系统和分析系统。

分析系统是质谱仪的核心，它包括三个重要部分：离子源，质量分析器和质量检测器，并由此决定质谱仪的类型。

质谱仪种类很多，分类不一。

一般按分析系统的工作状态把质谱仪分为静态和动态两大类。

静态质谱仪的质量分析器采用稳定的或变化慢的电、磁场，按照空间位置将不同质荷比的离子分开；动态质谱仪的质量分析器则采用变化的电、磁场，按时间和空间区分不同质荷比的离子。

质谱分析方法

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形磁分析器。离子束经加速后飞入磁极间的弯曲区，由于磁场作用，飞行轨道发生弯曲，见图 21．7。
解: 要分辨N+2和CO+，要求质谱仪分辨率至少为：
Rneed 27.995 = = 2545 28.006 27.995
质谱仪的分辨率： Rsp=245/0.52=471 Rsp＜Rneed，故不能满足要求。
质谱仪的分辨本领由几个因素决定：（i）离子通道的半径；(ii）加速器与收集器狭缝宽度；（iii）离子源的性质。质谱仪的分辨本领几乎决定了仪器的价格。分辨率在500左右的质谱仪可以满足一般有机分析的要求，此类仪器的质量分析器一般是四极滤质器、离子阱等，仪器价格相对较低。若要进行准确的同位素质量及有机分子质量的准确测定，则需要使用分辨率大于10000的高分辨率质谱仪，这类质谱仪一般采用双聚焦磁式质量分析器。目前这种仪器分辨率可达100000，当然其价格也将会是低分辨率仪器的4倍以上。
R = m/W0.05
如果该峰是高斯型的，上述两式计算结果是一样的。
【例16．1】要鉴别N+2（m/z为28．006）和CO+ 16．要鉴别N m/z为28．006）和CO （m/z为27．995）两个峰，仪器的分辨率至少是多少? m/z为27．995）两个峰，仪器的分辨率至少是多少? 在某质谱仪上测得一质谱峰中心位置为245u，峰高5 在某质谱仪上测得一质谱峰中心位置为245u，峰高5 ％处的峰宽为0.52u，可否满足上述要求？％处的峰宽为0.52u，可否满足上述要求？

合集下载

质谱法

原子质谱与原子荧光谱的区别与联系

原子质谱法

质谱法

质谱法

质谱法

质谱法

质谱法

质谱法——精选推荐

质谱法简介—质谱法基本原理(分析化学课件)

质谱分析法

原子质谱法

原子质谱法法与分子质谱法在环境分析中的应用

原子质谱法

质谱分析方法

文档推荐

最新文档