第十一章质谱分析 给酒渭商業大是 HARBIN LNTVERSTTY OF COMMERCE
第十一章 质谱分析
第一节质谱分析概述 质谱分析法(Mass Spectrometry,.MS)是在高真 空系统中测定样品的分子离子及碎片离子质量，以确 定样品相对分子质量及分子结构的方法。化合物分子 受到电子流冲击后，形成的带正电荷分子离子及碎片 ,离子，按照其质量m和电荷z的比值mlz(质荷比)大 小依次排列而被记录下来的图谱，称为质谱。 疮潮清商業大孕 HARBIN LNTVERSITY OP COMMERCE
第一节 质谱分析 概述 质谱分析法（Mass Spectrometry, MS）是在高真 空系统中测定样品的分子离子及碎片离子质量，以确 定样品相对分子质量及分子结构的方法。化合物分子 受到电子流冲击后，形成的带正电荷分子离子及碎片 离子，按照其质量m和电荷z的比值m/z（质荷比）大 小依次排列而被记录下来的图谱，称为质谱
质谱分析法有如下特点： (1)应用范围广。测定样品可以是无机物，·也可以是有 铅贸分宁理上周然华家视的童☒垫监定家番司、 哉气禄察爱深方而资见蕾架 学、空间探测等。被分析的样品可 (2)灵敏度高，样品用量少。目前有机质谱仪的绝对灵 敏度可送50pg(pg为1012g),“无机质谱仪绝对灵敏 度可达1014。用微克级样品即可得到满意的分析结果。 (3)分析速度快，并可实现多组分同时测定。 (4),与其它仪器相比，仪器结构复杂，价格昂贵，使用 及维修比较困难。对样品有破坏性。 给酒渭商業大是 HARBIN LNTVERSTTY OF COMMERCE
一、质谱分析法有如下特点： （1）应用范围广。测定样品可以是无机物，也可以是有 机物。应用上可做化合物的结构分析、测定原子量与 相对分子量、同位素分析、生产过程监测、环境监测、 热力学与反应动力学、空间探测等。被分析的样品可 以是气体和液体，也可以是固体。 （2）灵敏度高，样品用量少。目前有机质谱仪的绝对灵 敏度可达50pg（pg为10−12g），无机质谱仪绝对灵敏 度可达10−14 。用微克级样品即可得到满意的分析结果。 （3）分析速度快，并可实现多组分同时测定。 （4）与其它仪器相比，仪器结构复杂，价格昂贵，使用 及维修比较困难。对样品有破坏性
、 发展概况 从20世纪60年代开始，质谱就广泛应用于有机化 合物分子结构的测定。随着科学技术的发展，质谱仪 己实现了与不同的分离仪器的联用。例如，气相色谱 与质谱联用、液相色谱与质谱联用、质谱和质谱的联 用已成为一种用途很广的有机化合物分离、结构测定 及定性定量分析的方法。另外，质谱仪和电子计算机 的结合使用，不仅简化了质谱仪的操作，又提高了质 谱仪的效能。特别是近年来从各种类型有机分子结构。 的研究中，找出了一些分子结构与质谱的规律，使质 谱成为剖析有机物结构的强有力的工具之一。在鉴定 有机物的四大重要手段(NMR、MS、R、UV)中， 也是唯一可以确定分子式的方法（测定精度达104)。 给源演第大孕 HARBIN LNTVERSITY OP COMMERCE
二、发展概况 从20世纪60年代开始，质谱就广泛应用于有机化 合物分子结构的测定。随着科学技术的发展，质谱仪 已实现了与不同的分离仪器的联用。例如，气相色谱 与质谱联用、液相色谱与质谱联用、质谱和质谱的联 用已成为一种用途很广的有机化合物分离、结构测定 及定性定量分析的方法。另外，质谱仪和电子计算机 的结合使用，不仅简化了质谱仪的操作，又提高了质 谱仪的效能。特别是近年来从各种类型有机分子结构 的研究中，找出了一些分子结构与质谱的规律，使质 谱成为剖析有机物结构的强有力的工具之一。在鉴定 有机物的四大重要手段（NMR、MS、IR、UV）中， 也是唯一可以确定分子式的方法（测定精度达10−4）
目前质谱技术已发展成为三个分支，即同 位素质谱、无机质谱和有机质谱。本章主要介 绍有机质谱。 给潮清月掌大呈 HARBIN LNTVERSTTY OF COMMERCE
目前质谱技术已发展成为三个分支，即同 位素质谱、无机质谱和有机质谱。本章主要介 绍有机质谱
第二节质谱仪原理 质谱仪 有机质谱仪包括离子源、质量分析器、检测器和真 空系统。现以扇形磁场单聚焦质谱仪为例，将质谱仪 器各主要部分的作用原理讨论如下。图11.1为单聚焦 质谱仪的示意图。 哈潮清商黛大孕 HARBIN LNTVERSITY OP COMMERCE
第二节 质谱仪原理 一、 质谱仪 有机质谱仪包括离子源、质量分析器、检测器和真 空系统。现以扇形磁场单聚焦质谱仪为例，将质谱仪 器各主要部分的作用原理讨论如下。图11.1为单聚焦 质谱仪的示意图
质量大的离子 i记录器 质量小的离子 离子束 磁场（垂直纸而） 直流 放大器 抽直空 加速电位 出射狭缝 收集器 极 电子束灯丝 电离区 样品分子 样品入1 电子放大器 图11.1单聚焦质谱仪 宏南准月案大多 HARBIN LNIVERSTTY OF COMMERCE
图11.1 单聚焦质谱仪
1、真空系统 质谱仪的离子源、质谱分析器及检测器必须处于 高真空状态（离子源的真空度应达10-3~10-5Pa,.质 量分析器应达106Pa),若真空度低，则： ()大量氧会烧坏离子源的灯丝； ()会使本底增高，干扰质谱图： (ⅲ)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； (ⅳ)干扰离子源中电子束的正常调节； (V)用作加速离子的几千伏高压会引起放电，等等。 哈酒商業大多 HARBIN LNTVERSITY OF COMMERCE
1、真空系统 质谱仪的离子源、质谱分析器及检测器必须处于 高真空状态（离子源的真空度应达10−3～10−5Pa ，质 量分析器应达10−6Pa），若真空度低，则： （i）大量氧会烧坏离子源的灯丝； （ii）会使本底增高，干扰质谱图； （iii）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； （iv）干扰离子源中电子束的正常调节； （v）用作加速离子的几千伏高压会引起放电，等等
2、进样系统 液体引人 炉 隔片 3L 贮存器 气体人口 小孔 三·至离子源 计量体积 加热套 真空 宏酒演商常大是 HARBIN LNTVERSTTY OF COMMERCE
2、进样系统
真空 离子化室 加热丝 图11.2两种进样系统 疮潮清商業大孕 HARBIN LNTVERSITY OP COMMERCE
图11.2 两种进样系统