《GCMS基础理论》PPT课件.ppt

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1、GCMS基础知识GCMS的基本流路图GC接口MS数据处理真空系统气相色谱仪的流动相----载气高纯氦气（纯度99.999%以上）MS流程图样品进样系统离子源真空系统质量分析器检测器数据处理GC进样直接进样为什麽MS需要高真空提供足够的平均自由程提供无碰撞的离子轨道减少离子-分子反应减少背景干扰延长灯丝寿命消除放电增加灵敏度真空系统确保离子由离子源转移至检测器++ionair,wateretc.高真空低真空为什麽MS需要高真空压力10-3-10-4Pa(平均自由路径5m-50m)排气系统IonsourceLenssystemRo

2、dsystemDetector主泵副泵真空泵(主泵)涡轮分子泵（Turbomolecularpump）旋转叶片使气体分子向下移动并由出口排出干净真空启动和关机时间短价格昂贵单泵排气系统和差动排气系统差动排气系统更有利于高流量分析单泵排气系统差动排气系统高真空Interface:GC和MS的连接部件接口色谱柱MS高真空使用石墨垫圈密封（85%Vespel+15%石墨）加热块接口MS的分类磁质谱四极杆质谱飞行时间质谱(TOF)离子肼质谱四极杆质量分析器m1+m2+m3+m1+m1/z=kV1m2/z=kV2m3/z=KV3m2+m

3、3+Ｖ1Ｖ1m/z＝ｋ・Vm：massnumberz：charge(=1inGCMS)k：constantV:voltageappliedtoQP四极杆质量分析器QP/MS的结构离子源透镜四极杆检测器气质联用使用的电离技术电子轰击电离（EI）正化学电离（PCI）负化学电离（NCI）电子轰击电离（EI）e-e-e-e-e-样品分子灯丝++++碎片离子QP电子轰击电离（EI）热电子（70eV）轰击分子，使其电离丰富的碎片离子=丰富的结构信息“指纹”俵e-¯Mm1m3m2EIspectrum硬酯酸甲酯M.W.298反应气灯丝e-e-

4、e-e-e-QPCH4CH5+C2H5+样品分子H+-CH4[M+1]-C2H4正化学电离（PCI）正化学电离（PCI）首先电离反应气分子—》样品分子主要由质子转移电离容易产生准分子离子—》用于确定分子量+CH4e¯MC2H5MH+C2H4PCIspectrum硬酯酸甲酯M.W.298EI和PCI的比较EI模式PCI模式碎片分子量负化学电离(NCI)灯丝e-e-e-e-反应气样品样品捕获电子形成负离子MX+e¯(0~15eV)-->MX¯X:电负性强元素CH4e¯MXCH4+CH3+HCH4CH4CH4e¯MX_负化学电离(N

5、CI)NCI质谱图六氯苯M.W.284负化学电离(NCI)NCI的优点适合分析电负性强的元素高灵敏度与GC-ECD灵敏度相当高选择性EIPCINCIMarthone(MW330)EI･PCI･NCI的比较NCI-GC/MS和GC-ECD定量结果的比较重量5g萃取(丙酮/水=5/2)蒸发(除去丙酮)加盐正己烷萃取蒸发色谱柱蒸发并定容(5mL)按JP方法进行前处理KOUJIN中有机氯农药的定量结果（ppm）面积的重现性离子源结构电离室透镜电离室永久磁铁灯丝靶电子聚焦离子化过程：样品分子与电子相互作用，电子把能量给予样品。如果这个能

6、量足够大，则化合物被活化，失去一个电子，产生一个正离子，我们称之为分子离子。电子的能量通常为70ev。如果样品分子离子含有剩余的能量，会导致离子进一步断裂，形成碎片，剩余的能量越多，生成的碎片越多。形成的中性碎片被真空泵抽走，负离子撞击到离子源的其他部件上。透镜排斥极：使带正电荷的离子碎片向质量分析器方向运动。排斥极位于离子化室出口对面；它的极性与离子相同。排斥极帮助离子穿过透镜。拉出极：帮助带正电荷的离子碎片向质量分析器方向运动。拉出极的电压比排斥极负，吸引正电子向质量分析器方向运动。拉出极是一个中心带有小孔的圆片。离子聚焦

7、：如果没有其他部件，离子穿过拉出极后会发生散射，离子聚焦部件可以帮助离子成束状进入质量分析器。离子聚焦带负电，形成一个电场，即使离子聚成束，又防止聚焦部件捕获电子。入口透镜：位置紧挨四极杆，作用是使离子加速，并且抑制四极杆的边缘效应，防止离子外溢。离子检测器电子倍增器：从质量分析器出来的离子轰击电子倍增管的阴极表面，使其发射出二次电子，再由二次电子依次轰击一系列电极，使二次电子获得不断倍增，最后由阳极接受电流，使离子束信号得到放大。MS调谐灵敏度调节分辨率调节质量数修正相对强度修正MS调谐标样PFTBA(全氟三丁胺)稳定可挥发

8、碎片涵盖质量范围宽仅有C-13和N-15同位素无质量缺陷PFTBArelativem/zintensity69100.013126.021932.04142.05022.06140.2CF3-CF2-CF2-CF2-N-C4F9C4F9MS自动调谐流程寻找质量峰粗调EM电压和