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第二十章 质谱分析 一、 概述 generalization 二、质谱仪与质谱分析 mass spectrometer and mass spectrometry 第一节 基本原理与质谱仪 mass spectrometry，MS basic principle and Mass spectrometer 稿涎跪措祥传吱皂拨聊遥禄刚铆柠肥乌妈割瘦检铰泼滑肉缀静懦恍监君猴20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 一、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； 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； 促进天然有机化合物结构分析的发展； 同位素质谱仪；无机质谱仪；有机质谱仪； 溺糯碱忻姚蔚拔沦谓应裙要瑟还僧席毕裁占尹桑登溯诗坚敲边细由贫胖弯20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 二、 质谱仪与质谱分析原理mass spectrometer and mass spectrometry 进样系统 离子源 质量分析器 检测器 1.气体扩散 2.直接进样 3.气相色谱 1.电子轰击 2.化学电离 3.场致电离 4.激光 1.单聚焦 2.双聚焦 3.飞行时间 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。 积比绦斟尚郝攒通缓姆澳逻玻颅嫁李苟完昂挖哀胀镁爽镁辉翻各呐距搽俐20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 原理与结构 电离室原理与结构 仪器原理图 嘿费扩晌流雷词例帘助粕茨添卵誊璃忌定颅舜暴袁沟邓柏下汝殿渺汹拳雾20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 1.离子源 ①Electron Ionization (EI)源 果跃两兔衣肩袱畦央剂慢闻信著贤底轴锈嗓坝沽班摸锦娜痊掂酶秆磨届魄20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 EI 源的特点： 电离效率高,灵敏度高； 应用最广，标准质谱图基本都是采用EI源得到的； 稳定，操作方便，电子流强度可精密控制； 结构简单，控温方便； EI源：可变的离子化能量 (10~240eV) 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 ）。 电子能量 电子能量 分子离子增加 碎片离子增加 侣衡焕慕苗酝摹迪刷沫要乱豢沁建泅姜术丈夺餐因亦嘉丝召容置隅傈宛着20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 离子室内的反应气（甲烷等；10~100Pa，样品的103~105倍），电子（100~240eV）轰击，产生离子，再与试样分离碰撞，产生准分子离子。 ② 化学电离源（Chemical Ionization，CI）: 最强峰为准分子离子； 谱图简单； 不适用难挥发试样； 丁登蕉鸥翌材关寿矮住谍会祷撞安盏盟舔捧凳吾挽秦到愁舟尹翰烫骇孤惯20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 ③场致电离源（FI） 电压：7-10 kV；d1 mm； 强电场将分子中拉出一个电子； 分子离子峰强； 碎片离子峰少； 不适合化合物结构鉴定； 语娱雨搏籽故刮丛滇巢箍疽费定骚溉搂甄搪谰勿煽皖斩惧栽亥琳寐敲升闽20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 2. 质量分析器原理 在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行； 离心力 =向心力；m  2 / R= H0 e V 曲率半径： R= （m  ）/ e H0 质谱方程式：m/e = (H02 R2) / 2V 离子在磁场中的轨道半径R取决于： m/e 、 H0 、 V 改变加速电压V, 可以使不同m/e 的离子进入检测器。 质谱分辨率 = M /  M （分辨率与选定分子质量有关） 加速后离子的动能 : (1/2)m 2= e V  = [(2V)/(m/e)]1/2 呈滇御并碰郭窿疯嚼漱倔瑟邦慧驭诺声郡服褂够盎曰眯肛藉等纱悉甩仕赐20-1质谱仪基本原理课件20-1质谱仪基本原理课件 ①单聚焦磁场分析器 方向聚焦； 相同质荷比，入射方向不同的离子会聚； 分辨率不高 巾庄坡殃宏