GCMS原理与应用.pdfVIP

1 第一部分 GCMS 原理 1 真空系统 真空系统是使得离子能够在质量分析器内无碰撞飞行的必须品，质谱中通常用两级的真空泵 系统，第一级的泵称为主泵，通常是分子涡轮泵，主要功能是抽出载气保持腔体内处于高真空状 态。第二级的泵通常是机械泵，起到将第一级主泵抽出的气体排出的功能。 离子源 检测器 真空腔体 四级杆 分子涡轮泵 岛津国际贸易（上海）有限公司 2 2 离子源（Ion source ） EI （电子轰击）源，是一个典型的离子源，在 GC/MS 分析中，EI 源是最通用的离子源。 1 ．透镜组的作用是使得离子源产生的离子能够高效率到达四极杆 2 ．灯丝通常用的材质是金属铼或钨，通过电流加热而激发出电子 3 ．排斥极，加正电压把离子源中的正电荷推出 4 ．捕集电极，捕获灯丝发出的电子来检测灯丝激发的电流，是用来控制灯丝发射的电流达到 稳定状态。捕集电极有时被集成为另一个灯丝。 PCI，正化学源，是一种软电离方式，产生很少的碎片，对于确定化合物的分子量是一个有 效的工具。软电离方式，很少的碎片产生。准分子离子峰（M+1 ）通常用来确定分子量 样品离子化的反应: 在正化学源模式下，样品的离子化是通过样品分子与反应物离子在几种不同方式下的反应而 完成的，一些重要的反应归结如下： （1） 质子的转移 质子（氢离子 H+ ）由反应物离子[BH]+转移到样品分子 M ，形成 准分子离子[M+H]+， 这是最主要的样品离子化反应。 （2 ） 加合了反应物离子 样品分子捕获反应物离子 X+形成 加合离子[M+X]+ （3 ） 氢离子的提取 氢离子在样品分子中被提取，形成[M-H]+离子 （4 ） 电荷交换 电荷由反应物离子[BH]+转移到样品分子 NCI ，负化学源 负离子主要由捕获（或附着）热电子形成的，我们称这个过程为电子捕获或电子附着。用来 产生负离子的热电子的能量特别小，以至于不能使得化合物破碎为太多小的碎片离子，因此，与 EI 源相比，负化学源的谱图显的更加简单。 （1） 反应气的导入 电子和反应气的碰撞使得反应气被离子化，同时通过碰撞，电子能量减少，使得灯丝 发射的高能量、高速电子转换成易于被捕获的低能量、低速的电子。甲烷和异丁烷通 常用做负化学源的反应气。 （2 ） 负化学源内的压力大约 1-10Pa （3 ） 负化学源对于电负性强的化合物具有高的灵敏度和选择性 不是所有的化合物都能被负化学源离子化，负化学源只能检测易于捕获电子的化合物，比如， 碳氢化合物不能被负化学源离子化。因此，负化学源能够进行高灵敏度和高选择性的分析，与 GC-ECD 灵敏度相当 负化学源适于分析无公害杀虫剂、有机磷杀虫剂、有毒卤素化合物（比如，印刷电路板）、类 固醇和药品，这些样品具有强的电负性易于捕获电子。 以下是EI ，CI，NCI 三种离子源的外观的比较： 岛津国际贸易（上海）有限公司 3 REPELLER EI REPELLER CI, NCI REPELLER CI ,NCI （DI ） EI 电子轰击源，属开放源。开孔直径约4.0mm 。 CI 化学电