高中质谱法知识点总结

高中物理质谱仪知识点
质谱仪:
具有相同核电荷数而不同质量数的原子互称同位素，质谱仪是分离各种元素的同位素并测量它们质量的仪器，它由静电加速器、速度选择器、偏转磁场、显示屏等组成，它的结构原理如图所示。

如图所示，离子源S 产生质量为m ，电荷量为q 的正离子（所受重力不计）。

离子出来时速度很小（可忽略不计），经过电压为U 的电场加速后进入磁感应强度为B 的匀强磁场中做匀速圆周运动，经过半个周期到达记录它的照相底片P 上，测得它在P 上的位置到入口处的距离为L ，则
联立求解得
因此，只要知道q 、B 、L 与U ，就可计算出带电粒子的质量m 。

质谱分析法知识汇总（全面）1.质谱法定义：是将待测物质置于离子源中电离形成带电离子，让离子加速并通过磁场或电场后，离子将按质荷比(m/z)大小分离，形成质谱图。

依据质谱线的位置和质谱线的相对强度建立的分析方法称为质谱法。

2.质谱的作用：准确测定物质的分子量；质谱法是唯一可以确定分子式的方法；根据碎片特征进行化合物的结构分析。

3.质谱分析的基本原理：质谱法是利用电磁学原理，将待测样品分子解离成具有不同质量的离子，然后按其质荷比(m/z)的大小依次排列收集成质谱。

根据质谱中的分子离子峰(M+)可以获得样品分子的相对分子质量信息；根据各离子峰(分子离子峰、同位素离子峰、碎片离子峰、亚稳离子峰、重排离子峰等)及其相对强度和氮数规则，可以确定化合物的分子式;根据各离子峰及物质化学键的断裂规律可以进行定性分析和结构分析；根据组分质谱峰的峰高与浓度间的线性关系可以进行定量分析。

4.质谱分析的过程：（1）进样，化合物通过汽化引入电离室；（2）离子化，在电离室，组分分子被一束加速电子碰撞，撞击使分子电离形成正离子；（3）离子也可因撞击强烈而形成碎片离子；（4）荷正电离子被加速电压V加速，产生一定的速度v，与质量、电荷及加速电压有关；（5）加速正离子进入一个强度为B的磁场(质量分析器)，发生偏转。

5.质谱仪的组成：真空系统、进样系统、离子源或电离室、质量分析器、离子检测器。

6.真空系统作用：是减少离子碰撞损失，若真空度低：大量氧会烧坏离子源的灯丝；会使本底增高，干扰质谱图；引起额外的离子-分子反应，改变裂解模型，使质谱解释复杂化；干扰离子源中电子束的正常调节；用作加速离子的几千伏高压会引起放电等。

7.进样系统目的：高效重复地将样品引入到离子源中并且不能造成真空度的降低；间歇式进样系统——气体及低沸点、易挥发的液体;直接探针进样——高沸点的液体、固体；色谱进样系统——有机化合物。

8.离子源或电离室：作用是使试样中的原子、分子电离成离子，其性能影响质谱仪的灵敏度和分辨率本领。

第四章：质谱法第一节经验1）在正离子模式下，样品主要以[M+H]+、[M+Na]+、[M+K]+准分子离子被检测；在负离子模式下，样品则大多以[M－H]－、[M+Cl]－准分子离子被检测。

2）正离子模式下，样品还会出现M-1(M-H), M-15(M-CH3), M-18(M-H2O), M-20(M-HF), M-31(M-OCH3)等的峰。

分子离子峰应具有合理的质量丢失.也即在比分子离子质量差在4-13，21-26，37-，50-53，65，66 是不可能的也是不合理的，否则，所判断的质量数最大的峰就不是分子离子峰，.因为一个有机化合物分子不可能失去4～13个氢而不断键.如果断键,失去的最小碎片应为CH3,它的质量是15个质量单位.3）分子离子峰应为奇电子离子，它的质量数应符合氮规则：在有机化合物中，凡含有偶数氮原子或不含氮原子的，相对分子质量一定为偶数，反之，凡今吸奇数氮原子的，相对分子质量一定是奇数，这就是氮规则。

运用氮规则将有利于分子离子峰的判断和分子式的推定，经元素分析确定某化合物的元素组成后，若最高质量的离子的质量与氮规则不符，则该离子一定不是分子离子。

如果某离子峰完全符合上述3项判断原则，那么这个离子峰可能是分子离子峰;如果3项原则中有一项不符合，这个离子峰就肯定不是分子离子峰.应该特别注意的是,有些化合物容易出现M-1峰或M+1峰。

基峰研究高质量端离子峰, 确定化合物中的取代基M－15(CH3); M－16(O, NH2M－17(OH, NH3); M－18(H2O);M－19(F); M－26(C2H2);M－27(HCN, C2H3); M－28(CO, C2HM－29(CHO, C2H5); M－30(NO);M－31(CH2OH, OCH3); M－32(S, CHM－35(Cl); M－42(CH2CO, CH M－43(CH3CO, C3H7); M－44(CO2, CSM-15(.CH3)M-27第二节: 基本原理2.1基本原理质谱是唯一可以确定分子式的方法。

质谱基础知识汇总质谱，物质的分子在高真空下，经物理作用或化学反应等途径形成带电粒子，某些带电粒子可进一步断裂，形成离子，每一离子的质量与所带电荷的比称为质荷比（m∕z, 曾用m∕e）,不同质荷比的离子经质量分离器一一分离后，由检测器测定每一离子的质荷比及相对强度，由此得出的谱图称为质谱。

不同离子的概念1、分子离子分子被电子束轰击失去一个电子形成的离子称为分子离子。

分子离子用疗表示。

分子离子是一个游离基离子。

在质谱图中与分子离子相对应的峰为分子离子峰。

分子离子峰的质荷比就是化合物的相对分子质量，所以，用质谱法可测分子量。

2、同位素离子含有同位素的离子称为同位素离子。

在质谱图上，与同位素离子相对应的峰称为同位素离子峰。

3、碎片离子分子离子在电离室中进一步发生键断裂生成的离子称为碎片离子。

4、重排离子经重排裂解产生的离子称为重排离子。

其结构并非原来分子的结构单元。

在重排反应中，化学键的断裂和生成同时发生，并丢失中性分子或碎片。

5、奇电子离子与偶电子离子具有未配对电子的离子为奇电子离子。

这样的离子同时也是自由基，具有较高的反应活性。

无未配对电子的离子为偶电子离子。

6、多电荷离子分子中带有不止一个电荷的离子称为多电荷离子。

当离子带有多电荷离子时，其质核比下降，因此可以利用常规的四极质量分析器来检测大分子量化合物。

7、亚稳离子从离子源出口到检测器之间产生的离子。

即在飞行过程中发生裂解的母离子。

由于母离子中途已经裂解生成某种离子和中性碎片，记录器中只能记录这种离子，也称这种离子为亚稳离子，由它形成的质谱峰为亚稳峰。

8、准分子离子比分子量多或少1质量单位的离子称为准分子离子，如：(M+H) + , (M-H)+o其不含未配对电子，结构上比较稳定。

分子离子峰1、分子离子峰强度分子离子是质谱图中最有价值的信息，它不但是测定化合物分子量的依据，而且可以推测化合物的分子式，用高分辨质谱可以直接测定化合物的分子式。

一般来讲，从分子中失去的电子应该是分子中束缚最弱的电子，如双键或叁键的π电子，杂原子上的非键电子。

第5章质谱质谱法（Mass Spectrometry, MS）是将被测物质离子化，按离子的质荷比分离，测量各种离子谱峰的强度而实现分析目的的一种分析方法。

质量是物质的固有特征之一，不同的物质有不同的质量谱——质谱，利用这一性质，可以进行定性分析（包括分子质量和相关结构信息）；谱峰强度也与它代表的化合物含量有关，可以用于定量分析。

质谱的基本知识质谱仪1. 质谱仪一般由四部分组成：进样系统——按电离方式的需要，将样品送入离子源的适当部位；离子源——用来使样品分子电离生成离子，并使生成的离子会聚成有一定能量和几何形状的离子束；质量分析器——利用电磁场（包括磁场、磁场和电场的组合、高频电场、和高频脉冲电场等）的作用将来自离子源的离子束中不同质荷比的离子按空间位置，时间先后或运动轨道稳定与否等形式进行分离；检测器——用来接受、检测和记录被分离后的离子信号。

一般情况下，进样系统将待测物在不破坏系统真空的情况下导入离子源（10-6～10-8mmHg），离子化后由质量分析器分离再检测；计算机系统对仪器进行控制、采集和处理数据，并可将质谱图与数据库中的谱图进行比较。

2. 离子源离子源的性能决定了离子化效率，很大程度上决定了质谱仪的灵敏度。

常见的离子化方式有两种：一种是样品在离子源中以气体的形式被离子化，另一种为从固体表面或溶液中溅射出带电离子。

在很多情况下进样和离子化同时进行。

（1）电子轰击电离（EI）气化后的样品分子进入离子化室后，受到由钨或铼灯丝发射并加速的电子流的轰击产生正离子。

离子化室压力保持在10-4～10-6mmHg。

轰击电子的能量大于样品分子的电离能，使样品分子电离或碎裂。

电子轰击质谱能提供有机化合物最丰富的结构信息，有较好的重现性，其裂解规律的研究也最为完善，已经建立了数万种有机化合物的标准谱图库可供检索。

其缺点在于不适用于难挥发和热稳定性差的样品。

（2）化学电离（CI）引入一定压力的反应气进入离子化室，反应气在具有一定能量的电子流的作用下电离或者裂解。

大一无机化学知识点质谱大一无机化学知识点：质谱质谱（Mass Spectrometry, MS）是一种分析技术，可用于确定化合物的分子式、分子量、结构和分子的片段组成等信息，被广泛应用于有机化学、生化学、药物研发等领域。

1. 质谱的基本原理质谱的基本原理是将待测样品分子在真空环境中通过化学或物理方法转化为带电离子，然后在电场和磁场的作用下，根据离子的质量/电荷比对其进行分离和检测。

质谱仪通常由离子源、质量分析器和检测器组成。

2. 离子来源离子源是将待测样品分子转化为带电离子的装置。

常见的离子来源包括电离(例如电子轰击电离、化学电离、电子喷雾电离等)、化学反应(如化学矩阵辅助激光解吸电离，MALDI)以及激光脱附电离等。

3. 质量分析器质量分析器的作用是将带电离子按其质量-电荷比(m/z)进行分离，并将不同质量的离子引导到不同检测器。

常见的质量分析器包括磁质量分析器（Magnetic Sector Analyzer）、四极杆质量分析器（Quadrupole Mass Analyzer）、飞行时间质量分析器（Time-of-Flight Mass Analyzer）和离子阱质量分析器（Ion Trap Mass Analyzer）。

4. 检测器检测器根据不同的离子信号进行检测和测量。

常见的检测器包括离子多道收集器（Ion Multi-Channel Detector，IMCD）、离子计数器（Ion Counter）、荧光检测器（Fluorescence Detector）和光电倍增管（Photomultiplier Tube）等。

5. 质谱的应用质谱在化学和生化领域中应用广泛，可用于分析不同样品的分子式、分子结构、分子量以及各种离子片段等信息。

在有机化学中，质谱可用于鉴定有机化合物的结构，如通过质谱图谱确定分子中的官能团和碳骨架；在生物化学中，质谱技术可用于研究蛋白质、核酸和多肽等生物大分子的结构和功能。

质谱法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。

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第一节质谱仪及其工作原理一、质谱方程1. 基本原理：使待测的样品分子气化，用具有一定能量的电子束（或具有一定能量的快速原子）轰击气态分子，使成为带正电的分子离子或断裂成各种碎片离子。

所有的正离子在电场和磁场的综合作用下按质荷比（m/z）大小依次排列而得到谱图。

离子生成后，在质谱仪中被电场加速。

加速后其动能和位能相等当被加速的离子进入磁分析器时，磁场再对离子进行作用，让每一个离子按一定的弯曲轨道继续前进。

此时由离子动能产生的离心力(mv2/R)与由磁场产生的向心力(Hzv)相等。

其行进轨道的曲率半径决定于各离子的质量和所带电荷的比值m/z。

•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，形成质量谱，简称质谱。

2. 质谱图的组成质谱图由横坐标、纵坐标和棒线组成。

横坐标标明离子质荷比（m/z）的数值，纵坐标标明各峰的相对强度，棒线代表质荷比的离子。

图谱中最强的一个峰称为基峰，将它的强度定为100。

二、质谱仪与质谱分析原理进样系统→离子源→质量分析器→检测器1.气体扩散 1.电子轰击 1.单聚焦2.直接进样 2.化学电离 2.双聚焦3.气相色谱 3.场致电离 3.飞行时间4.快原子轰击 4.四极杆质谱仪需要在高真空下工作：离子源（10-3~10 -5 Pa ）质量分析器（10 -6 Pa ）(1)大量氧会烧坏离子源的灯丝；(2)用作加速离子的几千伏高压会引起放电；(3)引起额外的离子－分子反应，改变裂解模型，谱图复杂化。

（一）进样系统1.气体扩散2.直接进样3.气相色谱（二）离子源EI 源的特点：电离效率高；应用广泛；操作方便EI源：可变的离子化能量(10～240eV,常用70eV )电子能量↓电子能量↑分子离子增加←→碎片离子增加对于易电离的物质降低电子能量，而对于难电离的物质则加大电子能量（常用70eV ）。

高中化学物质的质谱分析技巧质谱分析是一种常用的化学分析方法，通过对物质分子的质量和结构进行分析，可以帮助我们了解物质的组成和性质。

在高中化学学习中，了解和掌握一些质谱分析的基本技巧对于提高学习效果和解题能力非常有帮助。

本文将介绍几种常见的质谱分析技巧，并结合具体题目进行说明，希望对高中学生和他们的父母有所帮助。

一、质谱图的解析质谱图是质谱仪记录到的数据，通过对质谱图的解析，可以了解物质的分子量、分子结构以及各个质谱峰的含义。

在解析质谱图时，可以根据以下几个方面进行分析：1. 分子离子峰（M+）：分子离子峰是质谱图中最高的峰，代表了分子中的主要质量。

通过测量分子离子峰的质量数，可以推测出物质的分子量。

2. 分子离子峰的相对丰度：分子离子峰的相对丰度可以通过测量峰的高度或面积来确定。

相对丰度较高的峰往往代表了分子中相对丰富的原子或基团。

3. 质谱峰的裂解：质谱峰的裂解可以帮助确定分子结构。

当分子离子峰裂解时，会产生一系列碎片离子峰，通过分析这些碎片离子峰的质量数和相对丰度，可以推测出分子中的基团和它们的相对位置。

举例说明：某质谱图中，分子离子峰的质量数为120，相对丰度最高的峰为质量数为91的峰。

根据质谱峰的裂解，可以确定该分子中含有羟基（-OH）基团。

因此，该物质的分子式可能为C6H6O。

二、质谱峰的分析质谱峰的分析是质谱分析中的重要一环。

通过分析质谱峰的质量数和相对丰度，可以推测出物质的分子结构和它们的相对含量。

在分析质谱峰时，可以注意以下几点：1. 质谱峰的质量数：质谱峰的质量数可以通过质谱图上的刻度读数来确定。

通过比对质谱峰的质量数和已知物质的质谱图，可以推测出物质的分子量和分子结构。

2. 质谱峰的相对丰度：质谱峰的相对丰度可以通过测量峰的高度或面积来确定。

相对丰度较高的峰往往代表了物质中相对丰富的原子或基团。

3. 质谱峰的相对含量：质谱峰的相对含量可以通过比较不同峰的相对丰度来确定。

相对含量较高的峰往往代表了物质中相对含量较高的成分。

高二物理质谱仪知识点物理中的“质谱仪”指的是通过对物质的成分及结构进行分析和鉴定的一种科学仪器。

在高二物理学习中，我们需要掌握质谱仪的原理、结构和应用等方面的知识。

接下来，本文将介绍高二物理中与质谱仪相关的一些重要知识点。

1. 质谱仪的基本原理质谱仪的基本原理是将待测物质离子化，然后利用电磁场对离子进行加速、选择、分离和检测。

主要包括四个步骤：离子化、加速、分离和检测。

2. 质谱仪的结构质谱仪的结构主要包括离子源、质量分析器和检测器。

离子源用于将待测物质转化为带电离子，质量分析器用于对离子进行分离，检测器用于检测分离后的离子。

3. 离子化方法常见的离子化方法有电离、化学离子化和热离子化等。

其中，电离是最常用的方法，包括电子轰击电离、化学电离和电喷雾等。

4. 质量分析器的种类常见的质量分析器有磁扇形质谱仪、四极杆质谱仪和飞行时间质谱仪等。

磁扇形质谱仪通过磁场和电场对离子进行分析和选择；四极杆质谱仪通过四个电极对离子进行加速和分离；飞行时间质谱仪利用离子在电场中的飞行时间与质量之间的关系进行分析和检测。

5. 检测器的种类常见的检测器有离子倍增器、电子倍增管和荧光屏等。

离子倍增器通过离子的碰撞和电子的发射来放大离子信号；电子倍增管通过电子的倍增来放大离子信号；荧光屏通过荧光触发和增强来检测离子信号。

6. 质谱图的分析质谱仪测量得到的结果以质谱图的形式呈现。

根据质谱图，我们可以分析和判断样品的组成成分、相对丰度以及结构等信息。

7. 质谱仪的应用质谱仪在科学研究、环境监测、食品安全、医药研发等领域具有广泛的应用。

例如，它可以用于鉴定和分析化合物的结构和组成，检测食品中的农药残留等。

通过学习以上关于质谱仪的知识点，我们可以了解质谱仪的基本原理和结构，掌握离子化方法、质量分析器和检测器的种类，学会解读质谱图和应用质谱仪进行实际分析。

这些知识将为我们将来的学习和科研提供基础和指导。

同时，质谱仪作为一种重要的分析仪器，对推动科学技术的发展和社会进步起着不可忽视的作用。