质量频谱(质谱)分析法
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第九章质谱法9.1 概述质谱分析法(mass spectrometry)是通过样品离子的质量和强度的测定,来进行成分和结构分析的一种分析方法。
1.质谱过程与光谱过程对比图9-1 质谱过程与光谱过程对比质谱与光谱的过程类似,但基本原理不同(图9-1)图9-1(3)显示了质谱的全过程:样品通过进样系统进入离子源,由于结构性质不同而电离为各种不同质荷比(m/z)的离子碎片,而后带有样品信息的离子碎片被加速进入质量分析器,在其磁场作用下,离子的运动半径与其质荷比的平方根成正比,因而使不同质荷比的离子在磁场中被分离,并按质荷比大小依次抵达检测器,经记录即得样品的质谱(mass spectrum MS)。
2.质谱分析法的特点和用途质谱是定性鉴定与研究分子结构的有效方法。
主要特点是:(1)灵敏度高,样品用量少:目前有机质谱仪的绝对灵敏度可达5 pg(pg为10-12 g),有微克量级的样品即可得到分析结果。
(2)分析速度快:扫描1~1000u①一般仅需1~几秒,最快可达1/1000秒,因此,可实现色谱-质谱在线联接。
(3)测定对象广:不仅可测气体、液体,凡是在室温下具有10-7Pa蒸气压的固体,如低熔点金属(如锌等)及高分子化合物(如多肽等)都可测定。
质谱法的用途:(1)求准确的分子量:由高分辨质谱获得分子离子峰的质量,可测出精确的分子量。
(2)鉴定化合物:如果事先可估计出样品的结构,用同一装置,同样操作条件测定标①u=原子质量单位,1u=1.6605655×10-27kg准样品及未知样品,比较它们的谱图可进行鉴定。
(3)推测未知物的结构:从离子碎片获得的信息可推测分子结构。
(4)测定分子中Cl 、Br 等的原子数:同位素含量比较多的元素(Cl 、Br 等),可通过同位素峰强度比及其分布特征推算出这些原子的数目。
9.2 质谱仪及其工作原理9.2.1 原理图9-2是质谱仪的示意图。
质谱仪由离子化、质量分离和离子检测等三部分组成。
质谱分析法.上册
质谱法(Mass Spectrometry,MS)即用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片,有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子)按它们的质荷比分离后进行检测的方法。
测出离子准确质量即可确定离子的化合物组成。
这是由于核素的准确质量是一多位小数,决不会有两个核素的质量是一样的,而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。
分析这些离子可获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息。