质谱基本原理.ppt
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第十五章第十五章 质谱法质谱法(mass spectrometry MS) 要求：要求：要求：要求：1 1 掌握质谱法的基本原理及特点；掌握质谱法的基本原理及特点；掌握质谱法的基本原理及特点；掌握质谱法的基本原理及特点；2 2 掌握质谱中不同离子的类型及在结构解掌握质谱中不同离子的类型及在结构解掌握质谱中不同离子的类型及在结构解掌握质谱中不同离子的类型及在结构解析中的作用；析中的作用；析中的作用；析中的作用；3 3 熟悉质谱仪各主要部件的工作原理熟悉质谱仪各主要部件的工作原理熟悉质谱仪各主要部件的工作原理熟悉质谱仪各主要部件的工作原理 概述概述概述概述generalizationgeneralization1. 1.质谱分析法质谱分析法质谱分析法质谱分析法(mass (mass spectrometryspectrometry或或或或mass mass spectroscopy MS):spectroscopy MS):是利是利是利是利用离子化技术，将物质用离子化技术，将物质用离子化技术，将物质用离子化技术，将物质分子转化为离子，按其分子转化为离子，按其分子转化为离子，按其分子转化为离子，按其质核比质核比质核比质核比( (m/zm/z) )的差异进行的差异进行的差异进行的差异进行分离测定。
分离测定分离测定分离测定纵坐标：离子的相对强度纵坐标：离子的相对强度纵坐标：离子的相对强度纵坐标：离子的相对强度 横坐标：质荷比横坐标：质荷比横坐标：质荷比横坐标：质荷比 m/zm/z 2. 2.质谱分析的特点：质谱分析的特点：质谱分析的特点：质谱分析的特点：(1). (1). 应用范围广：可用于无机成分、有机成分分以及应用范围广：可用于无机成分、有机成分分以及应用范围广：可用于无机成分、有机成分分以及应用范围广：可用于无机成分、有机成分分以及同位素分析；同位素分析；同位素分析；同位素分析；(2).(2).不受试样物态限制：可对气体、液体、固体等进不受试样物态限制：可对气体、液体、固体等进不受试样物态限制：可对气体、液体、固体等进不受试样物态限制：可对气体、液体、固体等进行分析行分析行分析行分析; ;(3).(3).分析速度快：完成一次扫描仅需分析速度快：完成一次扫描仅需分析速度快：完成一次扫描仅需分析速度快：完成一次扫描仅需1~1~几秒几秒几秒几秒; ;(4).(4).灵敏度高：检测限可达灵敏度高：检测限可达灵敏度高：检测限可达灵敏度高：检测限可达1010-11-11g g；；；；分析速度快，样分析速度快，样分析速度快，样分析速度快，样品用量少。
品用量少品用量少品用量少 3. 3.用途：用途：用途：用途： ①①①①求精确分子量，从而确定分子式求精确分子量，从而确定分子式求精确分子量，从而确定分子式求精确分子量，从而确定分子式 ②②②②鉴定化合物鉴定化合物鉴定化合物鉴定化合物 ③③③③推断结构推断结构推断结构推断结构 ④④④④推算推算推算推算ClCl、、、、BrBr、、、、S S等原子数等原子数等原子数等原子数 4. 4.发展史：发展史：发展史：发展史： 19111911年年年年: : 世界第一台质谱装置（世界第一台质谱装置（世界第一台质谱装置（世界第一台质谱装置（J.J. ThomsonJ.J. Thomson）））） 4040年代年代年代年代: : 用于同位素测定和无机元素分析用于同位素测定和无机元素分析用于同位素测定和无机元素分析用于同位素测定和无机元素分析 5050年代：年代：年代：年代： 开始有机物分析（分析石油）开始有机物分析（分析石油）开始有机物分析（分析石油）开始有机物分析（分析石油） 6060年代：年代：年代：年代： 研究研究研究研究GC-MSGC-MS联用技术联用技术联用技术联用技术 7070年代：年代：年代：年代： 计算机引入计算机引入计算机引入计算机引入 8080年代：年代：年代：年代： 新的质谱技术出现：快原子轰击电离子源，新的质谱技术出现：快原子轰击电离子源，新的质谱技术出现：快原子轰击电离子源，新的质谱技术出现：快原子轰击电离子源，基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电基质辅助激光解吸电离源，电喷雾电离源，大气压化学电离源；离源；离源；离源；LC-MSLC-MS联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，傅立联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，傅立联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，傅立联用仪，感应耦合等离子体质谱仪，傅立叶变换质谱仪等叶变换质谱仪等叶变换质谱仪等叶变换质谱仪等 目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、目前质谱分析法已广泛地应用于化学、化工、材料、环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等环境、地质、能源、药物、刑侦、生命科学、运动医学等各个领域。
各个领域各个领域各个领域 第一节第一节第一节第一节 基本原理和质谱仪基本原理和质谱仪基本原理和质谱仪基本原理和质谱仪质谱的形成质谱的形成质谱的形成质谱的形成: :气态样品通过导入系统进入离子源，被电离气态样品通过导入系统进入离子源，被电离气态样品通过导入系统进入离子源，被电离气态样品通过导入系统进入离子源，被电离成分子离子和碎片离子，由质量分析器将其分离并按质核成分子离子和碎片离子，由质量分析器将其分离并按质核成分子离子和碎片离子，由质量分析器将其分离并按质核成分子离子和碎片离子，由质量分析器将其分离并按质核比大小依次进入检测器，信号经放大、记录得到质谱图比大小依次进入检测器，信号经放大、记录得到质谱图比大小依次进入检测器，信号经放大、记录得到质谱图比大小依次进入检测器，信号经放大、记录得到质谱图(mass (mass spectrunspectrun; MS); MS)样品导样品导入系统入系统离子源离子源产生离子流产生离子流 质量质量 分析器分析器质量扫描质量扫描检测器检测器放大器放大器记录器记录器m/zH0质谱图质谱图真空泵真空泵质谱形成过程示意图质谱形成过程示意图质谱形成过程示意图质谱形成过程示意图 纵坐标：离子的相对强度纵坐标：离子的相对强度纵坐标：离子的相对强度纵坐标：离子的相对强度 横坐标：质荷比横坐标：质荷比横坐标：质荷比横坐标：质荷比 m/zm/z 由上图可见，质谱图由上图可见，质谱图由上图可见，质谱图由上图可见，质谱图的形成与光谱图类似。
的形成与光谱图类似的形成与光谱图类似的形成与光谱图类似质谱仪的质谱仪的质谱仪的质谱仪的离子源、质量离子源、质量离子源、质量离子源、质量分析器和检测器分析器和检测器分析器和检测器分析器和检测器分别类分别类分别类分别类似于光谱仪中的似于光谱仪中的似于光谱仪中的似于光谱仪中的光源、光源、光源、光源、单色器和检测器单色器和检测器单色器和检测器单色器和检测器但两者的原理不同，质谱不者的原理不同，质谱不者的原理不同，质谱不者的原理不同，质谱不属于光谱的范畴属于光谱的范畴属于光谱的范畴属于光谱的范畴分光光度计组成示意图分光光度计组成示意图分光光度计组成示意图分光光度计组成示意图光源光源光源光源单色器单色器单色器单色器样品池样品池样品池样品池检测器检测器检测器检测器记录装置记录装置记录装置记录装置 一、质谱法的基本原理一、质谱法的基本原理一、质谱法的基本原理一、质谱法的基本原理 选择其中带选择其中带选择其中带选择其中带正电荷的离子正电荷的离子正电荷的离子正电荷的离子使其在电场或磁使其在电场或磁使其在电场或磁使其在电场或磁场的作用下，根据其质荷比场的作用下，根据其质荷比场的作用下，根据其质荷比场的作用下，根据其质荷比( (m/zm/z，离子质量与，离子质量与，离子质量与，离子质量与电荷之比电荷之比电荷之比电荷之比) )的差异进行分离，按各离子的差异进行分离，按各离子的差异进行分离，按各离子的差异进行分离，按各离子m/zm/z的顺的顺的顺的顺序及相对强度大小记录的图谱即为质谱。
序及相对强度大小记录的图谱即为质谱序及相对强度大小记录的图谱即为质谱序及相对强度大小记录的图谱即为质谱1 1、基本原理：质谱法、基本原理：质谱法、基本原理：质谱法、基本原理：质谱法是应用多种离子化技术（如高能离是应用多种离子化技术（如高能离是应用多种离子化技术（如高能离是应用多种离子化技术（如高能离子流轰击、化学电离、强电场作用等），使物质分子失去子流轰击、化学电离、强电场作用等），使物质分子失去子流轰击、化学电离、强电场作用等），使物质分子失去子流轰击、化学电离、强电场作用等），使物质分子失去外层价电子形成外层价电子形成外层价电子形成外层价电子形成分子离子分子离子分子离子分子离子（（（（molecular ion; molecular ion; ），分子离），分子离），分子离），分子离子中化学键发生某些有规律的断裂而形成不同质量的子中化学键发生某些有规律的断裂而形成不同质量的子中化学键发生某些有规律的断裂而形成不同质量的子中化学键发生某些有规律的断裂而形成不同质量的碎片碎片碎片碎片离子离子离子离子(fragment ion)(fragment ion)M + 碎片离子 + 中性分子-e 2. 2.质谱图的表示：质谱图的表示：质谱图的表示：质谱图的表示：常见的质谱图常见的质谱图常见的质谱图常见的质谱图是经过计算机处理过的是经过计算机处理过的是经过计算机处理过的是经过计算机处理过的棒图棒图棒图棒图(Bar graphs) (Bar graphs) 。
相相相相对对对对强强强强度度度度( (%%) )相对强度：相对强度：相对强度：相对强度：以质谱中最强峰的高度为以质谱中最强峰的高度为以质谱中最强峰的高度为以质谱中最强峰的高度为100%100%，并将此峰称为，并将此峰称为，并将此峰称为，并将此峰称为基峰，其余峰按与基峰的比例加以表示，又称相对强度基峰，其余峰按与基峰的比例加以表示，又称相对强度基峰，其余峰按与基峰的比例加以表示，又称相对强度基峰，其余峰按与基峰的比例加以表示，又称相对强度注：注：注：注：根据质谱图的峰位可进行定性鉴别，根据相对根据质谱图的峰位可进行定性鉴别，根据相对根据质谱图的峰位可进行定性鉴别，根据相对根据质谱图的峰位可进行定性鉴别，根据相对强度可进行定量测定强度可进行定量测定强度可进行定量测定强度可进行定量测定 二、质谱仪二、质谱仪二、质谱仪二、质谱仪(Mass Spectrometers) Elan9000Elan9000电感耦合等离子体质谱仪电感耦合等离子体质谱仪电感耦合等离子体质谱仪电感耦合等离子体质谱仪双聚焦质谱仪双聚焦质谱仪双聚焦质谱仪双聚焦质谱仪 质谱仪的构成：质谱仪的构成：质谱仪的构成：质谱仪的构成：高真空系统、样品导入系统、离子源、高真空系统、样品导入系统、离子源、高真空系统、样品导入系统、离子源、高真空系统、样品导入系统、离子源、质量分析器、离子检测器及记录装置等。
质量分析器、离子检测器及记录装置等质量分析器、离子检测器及记录装置等质量分析器、离子检测器及记录装置等1. 1.气体扩散气体扩散气体扩散气体扩散2. 2.直接进样直接进样直接进样直接进样3. 3.气相色谱气相色谱气相色谱气相色谱1. 1.电子轰击电子轰击电子轰击电子轰击2. 2.化学电离化学电离化学电离化学电离3. 3.场致电离场致电离场致电离场致电离4. 4.激光激光激光激光 1. 1.单聚焦单聚焦单聚焦单聚焦 2. 2.双聚焦双聚焦双聚焦双聚焦 3. 3.飞行时间飞行时间飞行时间飞行时间4. 4.四极杆四极杆四极杆四极杆 （一）真高空系统（一）真高空系统（一）真高空系统（一）真高空系统 质谱仪属于高真空装置，因此，高真空系统是使质谱质谱仪属于高真空装置，因此，高真空系统是使质谱质谱仪属于高真空装置，因此，高真空系统是使质谱质谱仪属于高真空装置，因此，高真空系统是使质谱仪正常工作的保障系统质谱仪的进样系统、离子源、仪正常工作的保障系统质谱仪的进样系统、离子源、仪正常工作的保障系统质谱仪的进样系统、离子源、仪正常工作的保障系统质谱仪的进样系统、离子源、质量分析器、检测器等主要部件均需在高空状态下工作质量分析器、检测器等主要部件均需在高空状态下工作质量分析器、检测器等主要部件均需在高空状态下工作质量分析器、检测器等主要部件均需在高空状态下工作（（（（1010-4-4~10~10-6-6PaPa）。
1 1、、、、高真空的作用：高真空的作用：高真空的作用：高真空的作用：(1)(1)避免离子散射以及离子与残余气体分子碰撞引起能避免离子散射以及离子与残余气体分子碰撞引起能避免离子散射以及离子与残余气体分子碰撞引起能避免离子散射以及离子与残余气体分子碰撞引起能量变化量变化量变化量变化; ;(2) (2) 降低本底和记忆效应降低本底和记忆效应降低本底和记忆效应降低本底和记忆效应2 2、、、、高真空系统的组成：高真空系统的组成：高真空系统的组成：高真空系统的组成：一般由旋转泵和扩散泵串联而一般由旋转泵和扩散泵串联而一般由旋转泵和扩散泵串联而一般由旋转泵和扩散泵串联而成，亦可采用分子泵以获得更高的真空度成，亦可采用分子泵以获得更高的真空度成，亦可采用分子泵以获得更高的真空度成，亦可采用分子泵以获得更高的真空度二）样品导入系统（二）样品导入系统（二）样品导入系统（二）样品导入系统 1. 1.直接进样直接进样直接进样直接进样：：：：适合于单组分、挥发性较低的固体或液体适合于单组分、挥发性较低的固体或液体适合于单组分、挥发性较低的固体或液体适合于单组分、挥发性较低的固体或液体样品 2. 2.色谱联用导入试样色谱联用导入试样色谱联用导入试样色谱联用导入试样：：：：利用与质谱仪联机的气相色利用与质谱仪联机的气相色利用与质谱仪联机的气相色利用与质谱仪联机的气相色谱仪或高效液相色谱仪将混合物分离后，通过特殊谱仪或高效液相色谱仪将混合物分离后，通过特殊谱仪或高效液相色谱仪将混合物分离后，通过特殊谱仪或高效液相色谱仪将混合物分离后，通过特殊的联机的联机的联机的联机“ “接口接口接口接口” ”进入离子源，依次进行各组分的质进入离子源，依次进行各组分的质进入离子源，依次进行各组分的质进入离子源，依次进行各组分的质谱分析。
谱分析 （三）离子源（三）离子源（三）离子源（三）离子源1. 1.离子源的作用：离子源的作用：离子源的作用：离子源的作用：将被分析样品离子化，并使其具有一将被分析样品离子化，并使其具有一将被分析样品离子化，并使其具有一将被分析样品离子化，并使其具有一定的能量定的能量定的能量定的能量1 1））））电子轰击源电子轰击源电子轰击源电子轰击源（（（（electron impact source; EIelectron impact source; EI）））） ：：：：常用常用常用常用于有机物电离；于有机物电离；于有机物电离；于有机物电离； 2. 2. 离子源的分类及适用条件：离子源的分类及适用条件：离子源的分类及适用条件：离子源的分类及适用条件：灯丝灯丝灯丝灯丝 （阴极）（阴极）（阴极）（阴极）阳极阳极阳极阳极 M+ e (M+ e (高速高速高速高速) M) M.+.+ + 2e ( + 2e (低速低速低速低速) )++++: R1: R2: R3: R4: e+M+(M-R2)+(M-R3)+Mass Spectrum(M-R1)+ EIEI的特点的特点的特点的特点 ：：：：是最常用的一种离子化方式，能量较高是最常用的一种离子化方式，能量较高是最常用的一种离子化方式，能量较高是最常用的一种离子化方式，能量较高（（（（~70eV~70eV），所得碎片离子峰比较丰富，常用于标准），所得碎片离子峰比较丰富，常用于标准），所得碎片离子峰比较丰富，常用于标准），所得碎片离子峰比较丰富，常用于标准MSMS图图图图的制备，便于进行鉴定和结构解析的制备，便于进行鉴定和结构解析的制备，便于进行鉴定和结构解析的制备，便于进行鉴定和结构解析 ，但所得分子离子峰往，但所得分子离子峰往，但所得分子离子峰往，但所得分子离子峰往往并不很强甚至不能识别往并不很强甚至不能识别往并不很强甚至不能识别往并不很强甚至不能识别 ，不利于确定分子量。
不利于确定分子量不利于确定分子量不利于确定分子量2 2）化学电离源（）化学电离源（）化学电离源（）化学电离源（chemicalchemical i ionizationonization source source，，，，CICI））））: :属于属于属于属于软电离，是极为有用的一种，谱形简单，能提供较强的软电离，是极为有用的一种，谱形简单，能提供较强的软电离，是极为有用的一种，谱形简单，能提供较强的软电离，是极为有用的一种，谱形简单，能提供较强的准准准准分子离子峰分子离子峰分子离子峰分子离子峰和很少的碎片峰和很少的碎片峰和很少的碎片峰和很少的碎片峰 ++气体分子气体分子试样分子试样分子+准分子离子准分子离子电子电子(M+1)+;(M+17) +;(M+29) +; 高能电子流高能电子流高能电子流高能电子流(100~240eV)(100~240eV)先先先先轰击轰击轰击轰击反应气（如甲烷，气压反应气（如甲烷，气压反应气（如甲烷，气压反应气（如甲烷，气压10~100Pa10~100Pa，是样品的，是样品的，是样品的，是样品的10103 3~10~105 5倍），反应气首先被电离，倍），反应气首先被电离，倍），反应气首先被电离，倍），反应气首先被电离，再与试样分子碰撞，产生准再与试样分子碰撞，产生准再与试样分子碰撞，产生准再与试样分子碰撞，产生准分子离子。
分子离子分子离子分子离子 （（（（4 4）场致电离源（）场致电离源（）场致电离源（）场致电离源（FIFI）：）：）：）：适用于易变分子的离子化适用于易变分子的离子化适用于易变分子的离子化适用于易变分子的离子化 ，如碳水，如碳水，如碳水，如碳水化合物、氨基酸、多肽、抗生素和苯丙胺类药物均宜采用；能化合物、氨基酸、多肽、抗生素和苯丙胺类药物均宜采用；能化合物、氨基酸、多肽、抗生素和苯丙胺类药物均宜采用；能化合物、氨基酸、多肽、抗生素和苯丙胺类药物均宜采用；能产生较强的分子离子峰和准分子离子峰产生较强的分子离子峰和准分子离子峰产生较强的分子离子峰和准分子离子峰产生较强的分子离子峰和准分子离子峰 （（（（3 3）快原子轰击离子源（）快原子轰击离子源（）快原子轰击离子源（）快原子轰击离子源（FAB)FAB)：：：：可直接进行分析，毋需做可直接进行分析，毋需做可直接进行分析，毋需做可直接进行分析，毋需做成衍生物；适用于较大分子的成衍生物；适用于较大分子的成衍生物；适用于较大分子的成衍生物；适用于较大分子的MSMS分析，而分析，而分析，而分析，而EIEI、、、、CICI、、、、FIFI、、、、FDFD等方法只能用于中、小分子有机化合物的测定等方法只能用于中、小分子有机化合物的测定等方法只能用于中、小分子有机化合物的测定等方法只能用于中、小分子有机化合物的测定 .（（（（5 5）场解吸离子化）场解吸离子化）场解吸离子化）场解吸离子化 （（（（FD FD ），负离子化学离子化），负离子化学离子化），负离子化学离子化），负离子化学离子化 （（（（NICI NICI ），），），），激光解吸激光解吸激光解吸激光解吸 （（（（LDLD））））: : （四）质量分析器（四）质量分析器（四）质量分析器（四）质量分析器(mass (mass analyseranalyser) )：：：：是将离子源中形成的离是将离子源中形成的离是将离子源中形成的离是将离子源中形成的离子按质荷比的差异进行分离的装置。
主要有磁分析器和四极子按质荷比的差异进行分离的装置主要有磁分析器和四极子按质荷比的差异进行分离的装置主要有磁分析器和四极子按质荷比的差异进行分离的装置主要有磁分析器和四极杆分析器杆分析器杆分析器杆分析器加速后离子的动能加速后离子的动能加速后离子的动能加速后离子的动能 : :以磁分析器为例：以磁分析器为例：以磁分析器为例：以磁分析器为例：电离室原理与结构电离室原理与结构电离室原理与结构电离室原理与结构质量分析器原理与结构质量分析器原理与结构质量分析器原理与结构质量分析器原理与结构 离子在磁场中的轨道半径离子在磁场中的轨道半径离子在磁场中的轨道半径离子在磁场中的轨道半径R R取决取决取决取决于：于：于：于： mm/ /e e 、、、、 HH0 0 、、、、 V V，，，，当加速电压和当加速电压和当加速电压和当加速电压和磁场强度均固定时，不同磁场强度均固定时，不同磁场强度均固定时，不同磁场强度均固定时，不同m/em/e的离子的离子的离子的离子有不同的运动半径，即磁场可将不同有不同的运动半径，即磁场可将不同有不同的运动半径，即磁场可将不同有不同的运动半径，即磁场可将不同质量的离子按质量的离子按质量的离子按质量的离子按m/em/e的大小顺序分成不的大小顺序分成不的大小顺序分成不的大小顺序分成不同的离子束，即磁场的同的离子束，即磁场的同的离子束，即磁场的同的离子束，即磁场的质量色散质量色散质量色散质量色散作用。
作用在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行，存在如下关系式：在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行，存在如下关系式：在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行，存在如下关系式：在磁场存在下，带电离子按曲线轨迹飞行，存在如下关系式：离心力离心力离心力离心力 = =向心力向心力向心力向心力离子运动半径：离子运动半径：离子运动半径：离子运动半径：质谱方程式：质谱方程式：质谱方程式：质谱方程式： 当仪器当仪器当仪器当仪器R R固定时，固定时，固定时，固定时，若保持磁场强度若保持磁场强度若保持磁场强度若保持磁场强度HH0 0不不不不变，连续改变变，连续改变变，连续改变变，连续改变V(V(电压电压电压电压扫描扫描扫描扫描) )，可使不同质量，可使不同质量，可使不同质量，可使不同质量的离子按的离子按的离子按的离子按m/em/e的大小顺的大小顺的大小顺的大小顺序通过狭缝到达检测序通过狭缝到达检测序通过狭缝到达检测序通过狭缝到达检测器；若使器；若使器；若使器；若使V V保持不变，保持不变，保持不变，保持不变，连续改变连续改变连续改变连续改变HH0 0，也可使，也可使，也可使，也可使不同质量的离子按不同质量的离子按不同质量的离子按不同质量的离子按m/em/e的大小顺序通过狭缝的大小顺序通过狭缝的大小顺序通过狭缝的大小顺序通过狭缝到达检测器。
到达检测器到达检测器到达检测器质谱方程式：质谱方程式：质谱方程式：质谱方程式： (1)(1)单聚焦质量分析器单聚焦质量分析器单聚焦质量分析器单聚焦质量分析器(single focusing mass (single focusing mass analyseranalyser) )：：：：磁场当当当当HH0 0固定时，不同固定时，不同固定时，不同固定时，不同mv/emv/e的离子具有不同的的离子具有不同的的离子具有不同的的离子具有不同的运动半径，此为磁场的能量色散作用运动半径，此为磁场的能量色散作用运动半径，此为磁场的能量色散作用运动半径，此为磁场的能量色散作用能量色散使能量色散使能量色散使能量色散使m/em/e相同相同相同相同但运动速度稍有差但运动速度稍有差但运动速度稍有差但运动速度稍有差别的离子在通过磁别的离子在通过磁别的离子在通过磁别的离子在通过磁场后发散，导致仪场后发散，导致仪场后发散，导致仪场后发散，导致仪器的分辨率降低器的分辨率降低器的分辨率降低器的分辨率降低对离子束仅实现质量对离子束仅实现质量对离子束仅实现质量对离子束仅实现质量色散，方向聚焦，而色散，方向聚焦，而色散，方向聚焦，而色散，方向聚焦，而不能实现能量聚焦。
不能实现能量聚焦不能实现能量聚焦不能实现能量聚焦 (2)(2)双聚焦质量分析器双聚焦质量分析器双聚焦质量分析器双聚焦质量分析器(double focusing mass (double focusing mass analyseranalyser) )：：：：+ +- - 由两部分组成，即静电分析器和磁场分析器同时由两部分组成，即静电分析器和磁场分析器同时由两部分组成，即静电分析器和磁场分析器同时由两部分组成，即静电分析器和磁场分析器同时实现了能量聚焦和方向聚焦，分辨率比较高，是目前实现了能量聚焦和方向聚焦，分辨率比较高，是目前实现了能量聚焦和方向聚焦，分辨率比较高，是目前实现了能量聚焦和方向聚焦，分辨率比较高，是目前最常用的质量分析器最常用的质量分析器最常用的质量分析器最常用的质量分析器缺点：缺点：缺点：缺点：双聚焦质谱仪体积大双聚焦质谱仪体积大双聚焦质谱仪体积大双聚焦质谱仪体积大 双聚焦质谱仪双聚焦质谱仪双聚焦质谱仪双聚焦质谱仪 是由四根平行、对称放置的圆柱形电极组成，对角电是由四根平行、对称放置的圆柱形电极组成，对角电是由四根平行、对称放置的圆柱形电极组成，对角电是由四根平行、对称放置的圆柱形电极组成，对角电极构成两组。
两组电极间加一定的直流电压极构成两组两组电极间加一定的直流电压极构成两组两组电极间加一定的直流电压极构成两组两组电极间加一定的直流电压U U和高频电和高频电和高频电和高频电压压压压VcosVcosω ωt t利用电压扫电压扫描或描或描或描或频频率率率率扫扫描，使不同描，使不同描，使不同描，使不同质质荷比的荷比的荷比的荷比的离子依次通离子依次通离子依次通离子依次通过过四极杆四极杆四极杆四极杆质质量分析器到达收集器量分析器到达收集器量分析器到达收集器量分析器到达收集器3)(3)四极杆质量分析器四极杆质量分析器( (quadrupolequadrupole mass analyzer) mass analyzer)：： 优点：优点：优点：优点： ①①①①可在较低的真空度下工作；可在较低的真空度下工作；可在较低的真空度下工作；可在较低的真空度下工作； ②②②②扫描速度快，有利于色谱仪联用；扫描速度快，有利于色谱仪联用；扫描速度快，有利于色谱仪联用；扫描速度快，有利于色谱仪联用； ③③③③结构简单，体积小，自动化程度高结构简单，体积小，自动化程度高结构简单，体积小，自动化程度高。
结构简单，体积小，自动化程度高缺点：缺点：缺点：缺点： ①①①①分辨率低于双聚焦质量分析器；分辨率低于双聚焦质量分析器；分辨率低于双聚焦质量分析器；分辨率低于双聚焦质量分析器； ②②②②质量范围较窄，一般为质量范围较窄，一般为质量范围较窄，一般为质量范围较窄，一般为10~1000amu10~1000amu（原子质量单位）；（原子质量单位）；（原子质量单位）；（原子质量单位）； ③③③③不能提供亚稳离子信息不能提供亚稳离子信息不能提供亚稳离子信息不能提供亚稳离子信息 为了满足色谱为了满足色谱为了满足色谱为了满足色谱- -质谱联用仪器的发展及仪器小型质谱联用仪器的发展及仪器小型质谱联用仪器的发展及仪器小型质谱联用仪器的发展及仪器小型化（台式）需要，现在最常用的质量分析器有：化（台式）需要，现在最常用的质量分析器有：化（台式）需要，现在最常用的质量分析器有：化（台式）需要，现在最常用的质量分析器有：四极杆质量分析器四极杆质量分析器四极杆质量分析器四极杆质量分析器飞行时间质量分析器飞行时间质量分析器飞行时间质量分析器飞行时间质量分析器离子阱质量分析器离子阱质量分析器离子阱质量分析器离子阱质量分析器 串联四极杆飞行时间质谱串联四极杆飞行时间质谱串联四极杆飞行时间质谱串联四极杆飞行时间质谱 气相色谱气相色谱气相色谱气相色谱- -质谱仪质谱仪质谱仪质谱仪 液相色谱-质谱仪 Waters Quattro Premier串联四极杆质谱仪串联四极杆质谱仪仪器特点仪器特点：串联四极杆质谱仪可以有多种扫描方式，完成化合物的确证和化合物的结构阐述，以及高灵敏度的定量分析。
其扫描方式包括其扫描方式包括：1全扫描（Full Scan）2选择离子扫描（SIR）3子离子扫描（Product Scan）4中性丢失扫描（Neutral Loss）5母离子扫描（Precursor Scan）6多反应监测（MRM） 色谱－质谱联用图色谱－质谱联用图色谱－质谱联用图色谱－质谱联用图 （五）离子检测器（五）离子检测器（五）离子检测器（五）离子检测器（（（（1 1）电子倍增管：可测出）电子倍增管：可测出）电子倍增管：可测出）电子倍增管：可测出1010-17-17A A微弱电流；微弱电流；微弱电流；微弱电流；（（（（2 2）微通道板检测器微通道板检测器微通道板检测器微通道板检测器 （六）质谱仪的主要性能指标（六）质谱仪的主要性能指标（六）质谱仪的主要性能指标（六）质谱仪的主要性能指标1. 1.分辨率分辨率分辨率分辨率(resolution; R)(resolution; R)：：：：是指仪器能分离相邻两质谱是指仪器能分离相邻两质谱是指仪器能分离相邻两质谱是指仪器能分离相邻两质谱峰的能力峰的能力峰的能力峰的能力如两种相邻离子正好被分离如两种相邻离子正好被分离如两种相邻离子正好被分离如两种相邻离子正好被分离 ：：：： R R＝＝＝＝MM／／／／△△△△MM 所谓两种离子正好被分离，国际上有两种定义：所谓两种离子正好被分离，国际上有两种定义：所谓两种离子正好被分离，国际上有两种定义：所谓两种离子正好被分离，国际上有两种定义：10%10%谷和谷和谷和谷和50%50%谷。
即该两峰重叠后形成的谷高为峰高的平均高谷即该两峰重叠后形成的谷高为峰高的平均高谷即该两峰重叠后形成的谷高为峰高的平均高谷即该两峰重叠后形成的谷高为峰高的平均高度的度的度的度的1010％或％或％或％或50%50%，则认为该两离子已被分离目前，磁质，则认为该两离子已被分离目前，磁质，则认为该两离子已被分离目前，磁质，则认为该两离子已被分离目前，磁质谱仪用谱仪用谱仪用谱仪用1010％谷底的定义，四极质谱仪采用％谷底的定义，四极质谱仪采用％谷底的定义，四极质谱仪采用％谷底的定义，四极质谱仪采用 50%50%谷高定义谷高定义谷高定义谷高定义 按分别率高低，可将质谱仪分为低分辨率质谱仪和高按分别率高低，可将质谱仪分为低分辨率质谱仪和高按分别率高低，可将质谱仪分为低分辨率质谱仪和高按分别率高低，可将质谱仪分为低分辨率质谱仪和高分辨率质谱仪：分辨率低于分辨率质谱仪：分辨率低于分辨率质谱仪：分辨率低于分辨率质谱仪：分辨率低于10001000的仪器的仪器的仪器的仪器称为低分辨质谱仪称为低分辨质谱仪称为低分辨质谱仪称为低分辨质谱仪，，，，高于高于高于高于1000010000的称为的称为的称为的称为高分辨质谱仪高分辨质谱仪高分辨质谱仪高分辨质谱仪 。
2. 2.灵敏度灵敏度灵敏度灵敏度(sensitivity; S)(sensitivity; S)：：：：是指仪器记录所产生的信是指仪器记录所产生的信是指仪器记录所产生的信是指仪器记录所产生的信号强度与所用样品量之间关系的度量号强度与所用样品量之间关系的度量号强度与所用样品量之间关系的度量号强度与所用样品量之间关系的度量3. 3.质量范围质量范围质量范围质量范围(mass range)(mass range)：：：：是指仪器能够测量的离子质是指仪器能够测量的离子质是指仪器能够测量的离子质是指仪器能够测量的离子质量范围 目前，四极质谱仪的质量范围一般为目前，四极质谱仪的质量范围一般为目前，四极质谱仪的质量范围一般为目前，四极质谱仪的质量范围一般为10~1000aum10~1000aum，，，，磁质谱仪一般为几十至几千磁质谱仪一般为几十至几千磁质谱仪一般为几十至几千磁质谱仪一般为几十至几千aumaum4. 4.质量准确度质量准确度质量准确度质量准确度(mass accuracy)(mass accuracy)：：：：又质量精度，即离子质又质量精度，即离子质又质量精度，即离子质又质量精度，即离子质量实测值量实测值量实测值量实测值MM与理论值与理论值与理论值与理论值MM0 0的相对误差。
的相对误差的相对误差的相对误差 第二节第二节第二节第二节 质谱中主要离子及其裂解类型质谱中主要离子及其裂解类型质谱中主要离子及其裂解类型质谱中主要离子及其裂解类型 在有机质谱中出现的离子有：在有机质谱中出现的离子有：在有机质谱中出现的离子有：在有机质谱中出现的离子有：分子离子、碎片离子、分子离子、碎片离子、分子离子、碎片离子、分子离子、碎片离子、同位素离子、亚稳离子同位素离子、亚稳离子同位素离子、亚稳离子同位素离子、亚稳离子等不同离子的形成在质谱解析等不同离子的形成在质谱解析等不同离子的形成在质谱解析等不同离子的形成在质谱解析中各有用途中各有用途中各有用途中各有用途一）分子离子（（一）分子离子（（一）分子离子（（一）分子离子（molecular ionmolecular ion））））1、分子电离一个电子、分子电离一个电子形成的离子形成的离子形成的离子形成的离子，称为分子离子，用称为分子离子，用称为分子离子，用称为分子离子，用 表示；表示；表示；表示；2 2、、、、分子离子的质量与化合物的分子量相等分子离子的质量与化合物的分子量相等分子离子的质量与化合物的分子量相等。
分子离子的质量与化合物的分子量相等 特点：特点：特点：特点：一一一一 质谱中的主要离子：质谱中的主要离子：质谱中的主要离子：质谱中的主要离子： （二）碎片离子（二）碎片离子（二）碎片离子（二）碎片离子(Fragment Ion)(Fragment Ion) 碎片离子是分子离子中某些化学键发生断裂而形成碎片离子是分子离子中某些化学键发生断裂而形成碎片离子是分子离子中某些化学键发生断裂而形成碎片离子是分子离子中某些化学键发生断裂而形成的离子由于键断裂位置的不同，同一个分子离子能产的离子由于键断裂位置的不同，同一个分子离子能产的离子由于键断裂位置的不同，同一个分子离子能产的离子由于键断裂位置的不同，同一个分子离子能产生不同质量大小的碎片离子，而其相对强度与键断裂的生不同质量大小的碎片离子，而其相对强度与键断裂的生不同质量大小的碎片离子，而其相对强度与键断裂的生不同质量大小的碎片离子，而其相对强度与键断裂的难易有关，即与难易有关，即与难易有关，即与难易有关，即与分子结构分子结构分子结构分子结构有关，因此，碎片离子的峰位有关，因此，碎片离子的峰位有关，因此，碎片离子的峰位有关，因此，碎片离子的峰位及相对强度可提供化合物的结构信息。
及相对强度可提供化合物的结构信息及相对强度可提供化合物的结构信息及相对强度可提供化合物的结构信息 正正己己烷烷 一般有机化合物的电离能为一般有机化合物的电离能为一般有机化合物的电离能为一般有机化合物的电离能为7~13eV7~13eV，质谱中，质谱中，质谱中，质谱中常用的电离电压为常用的电离电压为常用的电离电压为常用的电离电压为70eV70eV，使结构裂解，产生各种，使结构裂解，产生各种，使结构裂解，产生各种，使结构裂解，产生各种“ “碎片碎片碎片碎片” ”离子 （三）（三）（三）（三） 同位素离子（同位素离子（同位素离子（同位素离子（isotopic ion isotopic ion ）））） 大多数元素都是由具有一定自然丰度的同位素组成大多数元素都是由具有一定自然丰度的同位素组成大多数元素都是由具有一定自然丰度的同位素组成大多数元素都是由具有一定自然丰度的同位素组成的在质谱中，会出现含有这些同位素的离子峰在质谱中，会出现含有这些同位素的离子峰在质谱中，会出现含有这些同位素的离子峰在质谱中，会出现含有这些同位素的离子峰含有同位素的离子称同位素的离子称同位素的离子称同位素的离子称同位素离子同位素离子同位素离子同位素离子（（（（isotopic ionisotopic ion）。
组成有机物的常见元素如组成有机物的常见元素如组成有机物的常见元素如组成有机物的常见元素如C C、、、、HH、、、、OO、、、、N N、、、、S S及卤素等，及卤素等，及卤素等，及卤素等，在自然界多具有天然同位素在自然界多具有天然同位素在自然界多具有天然同位素在自然界多具有天然同位素 它们的同位素丰度比是以丰度最大的轻质同位素为它们的同位素丰度比是以丰度最大的轻质同位素为它们的同位素丰度比是以丰度最大的轻质同位素为它们的同位素丰度比是以丰度最大的轻质同位素为100%100%计算而得计算而得计算而得计算而得 例如：例如：例如：例如：CHCH4 4 MM=16=161212C+C+1 1H×4=16 H×4=16 MM1313C+C+1 1H×4=17 H×4=17 MM+1+11212C+C+2 2H+H+1 1H×3=17 H×3=17 MM+1+11313C+C+2 2H+H+1 1H×3=18 H×3=18 MM+2+2同同同同位位位位素素素素峰峰峰峰分子离子峰分子离子峰分子离子峰分子离子峰1615m/z RA13.1121.0133.9149.2158516 100171.1 同位素丰度比：同位素丰度比：同位素丰度比：同位素丰度比：是重质同位素与丰度最大的轻质同是重质同位素与丰度最大的轻质同是重质同位素与丰度最大的轻质同是重质同位素与丰度最大的轻质同位素的峰强度比。
即：位素的峰强度比即：位素的峰强度比即：位素的峰强度比即：…………应用：应用：应用：应用：由于有机物一般含有由于有机物一般含有由于有机物一般含有由于有机物一般含有C C、、、、HH、、、、OO、、、、N N、、、、S S、、、、ClCl、、、、BrBr等元素，因此质谱中同位素峰比较常见，由于等元素，因此质谱中同位素峰比较常见，由于等元素，因此质谱中同位素峰比较常见，由于等元素，因此质谱中同位素峰比较常见，由于2 2HH、、、、1717OO、、、、1818OO、、、、1515N N、、、、3333S S的自然丰度比太小，可忽略不计；的自然丰度比太小，可忽略不计；的自然丰度比太小，可忽略不计；的自然丰度比太小，可忽略不计；3434S S、、、、3737ClCl、、、、8181BrBr的丰度比很大，因此，含有的丰度比很大，因此，含有的丰度比很大，因此，含有的丰度比很大，因此，含有S S、、、、ClCl、、、、BrBr的分的分的分的分子离子或碎片离子，其子离子或碎片离子，其子离子或碎片离子，其子离子或碎片离子，其M+2M+2峰强度较大峰强度较大峰强度较大峰强度较大 可根据可根据可根据可根据MM和和和和M+2M+2两个峰强比推断分子中是否含有两个峰强比推断分子中是否含有两个峰强比推断分子中是否含有两个峰强比推断分子中是否含有S S、、、、ClCl、、、、BrBr及其原子数目。
及其原子数目及其原子数目及其原子数目 若分子中含有一个若分子中含有一个若分子中含有一个若分子中含有一个BrBr原子原子原子原子, M:(M+2)=1:1, M:(M+2)=1:1；；；；含两个含两个含两个含两个BrBr原子，原子，原子，原子， M:(M+2):(M+4)=1:2:1; M:(M+2):(M+4)=1:2:1; 含三个含三个含三个含三个BrBr原子，原子，原子，原子， M:(M+2):(M+4):(M+6)=1:3:3:1M:(M+2):(M+4):(M+6)=1:3:3:1有以下几种情况：有以下几种情况：有以下几种情况：有以下几种情况：1 1、分子中仅含、分子中仅含、分子中仅含、分子中仅含ClCl原子：原子：原子：原子：因为因为因为因为3535Cl: Cl: 3737Cl=3:1Cl=3:1若分子中含有一个若分子中含有一个若分子中含有一个若分子中含有一个ClCl原子原子原子原子, M:(M+2)=3:1, M:(M+2)=3:1；；；；含两个含两个含两个含两个ClCl原子，原子，原子，原子，M:(M+2):(M+4)=9:6:1; M:(M+2):(M+4)=9:6:1; 含三个含三个含三个含三个ClCl原子，原子，原子，原子，M:(M+2):(M+4):(M+6)=27:27:9:1M:(M+2):(M+4):(M+6)=27:27:9:12 2、分子中仅含、分子中仅含、分子中仅含、分子中仅含BrBr原子：原子：原子：原子：因为因为因为因为7979Br: Br: 8181Br =1:1Br =1:1 142140127125105711581567751110108959381792766645149292829C2H5ClC2H5BrBrClC2H5 同位素的峰强比符合二项式同位素的峰强比符合二项式 (a+b)n，，，，a和和b为轻质及重为轻质及重质同位素的丰度比，质同位素的丰度比，n为原子数目。
为原子数目例如：例如：分子中有分子中有3个氯：个氯：n=3、、a=3、、b=1，代入二项式，，代入二项式，即可求出各同位素峰强度比：即可求出各同位素峰强度比： ( (a+b)a+b)n n=a=a3 3+3a+3a2 2b+3abb+3ab2 2+b+b3 3=27+27+9+1=27+27+9+13 3、分子中既有、分子中既有、分子中既有、分子中既有ClCl原子又有原子又有原子又有原子又有BrBr原子：原子：原子：原子：峰强度符合峰强度符合峰强度符合峰强度符合( (a+b)a+b)mm(c+d)(c+d)n n，第一个括号涉及氯同位素，第一个括号涉及氯同位素，第一个括号涉及氯同位素，第一个括号涉及氯同位素(a=3(a=3，，，，b=1)b=1)，第，第，第，第二个括号涉及溴同位素二个括号涉及溴同位素二个括号涉及溴同位素二个括号涉及溴同位素(c=1(c=1，，，，d=1)d=1)，，，，mm、、、、n n是指每种卤元素是指每种卤元素是指每种卤元素是指每种卤元素存在的数目，当存在的数目，当存在的数目，当存在的数目，当m=n=1m=n=1时，峰强度比为：时，峰强度比为：时，峰强度比为：时，峰强度比为：( (a+b)(c+da+b)(c+d)=)=ac+ad+bc+bdac+ad+bc+bd即即即即(3+1)(1+1)=3(3+1)(1+1)=3：：：：3 3：：：：1 1：：：：1 1所以，所以，所以，所以，M:M+2:M+4=3:4:1M:M+2:M+4=3:4:1 （四）亚稳离子（四）亚稳离子（四）亚稳离子（四）亚稳离子 离子（离子（离子（离子（mm1 1+ +）脱离离子源后并在磁场分离前，在飞行过）脱离离子源后并在磁场分离前，在飞行过）脱离离子源后并在磁场分离前，在飞行过）脱离离子源后并在磁场分离前，在飞行过程中发生裂解而形成的低质量的离子（程中发生裂解而形成的低质量的离子（程中发生裂解而形成的低质量的离子（程中发生裂解而形成的低质量的离子（mm2 2+ +），这种离子的），这种离子的），这种离子的），这种离子的能量比在离子源中产生的能量比在离子源中产生的能量比在离子源中产生的能量比在离子源中产生的mm2 2+ +离子的小，且很不稳定，在质离子的小，且很不稳定，在质离子的小，且很不稳定，在质离子的小，且很不稳定，在质谱中称亚稳离子谱中称亚稳离子谱中称亚稳离子谱中称亚稳离子( (metastablemetastable ion) ion)，通常用，通常用，通常用，通常用mm* *表示。
表示 mm1 1+ +（母离子）（母离子）（母离子）（母离子） mm2 2+ + （子离子）（子离子）（子离子）（子离子）+ +中性碎片中性碎片中性碎片中性碎片在离子源中裂解在离子源中裂解在离子源中裂解在离子源中裂解mm1 1+ +（母离子）（母离子）（母离子）（母离子） mm* * （子离子）（子离子）（子离子）（子离子）+ +中性碎片中性碎片中性碎片中性碎片在飞行途中裂解在飞行途中裂解在飞行途中裂解在飞行途中裂解 亚稳离子的特点：亚稳离子的特点：亚稳离子的特点：亚稳离子的特点：①①①①峰弱，峰强仅为峰弱，峰强仅为峰弱，峰强仅为峰弱，峰强仅为mm1 1+ +峰的峰的峰的峰的1%~3%1%~3%；；；；②②②②峰钝，一般可跨越峰钝，一般可跨越峰钝，一般可跨越峰钝，一般可跨越2~52~5个质量单位；个质量单位；个质量单位；个质量单位；③③③③质荷比一般不是整数亚稳离子质荷比一般不是整数亚稳离子质荷比一般不是整数。
亚稳离子质荷比一般不是整数亚稳离子mm* *与母离子与母离子与母离子与母离子 mm1 1+ +及及及及离子离子离子离子mm2 2+ +的关系如下式所示：的关系如下式所示：的关系如下式所示：的关系如下式所示： 上式可以确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂上式可以确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂上式可以确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂上式可以确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂解规律，解析复杂质谱解规律，解析复杂质谱解规律，解析复杂质谱解规律，解析复杂质谱 例如：例如：例如：例如：对氨基茴香醚在对氨基茴香醚在对氨基茴香醚在对氨基茴香醚在m/z94.8m/z94.8和和和和59.259.2二个亚稳峰二个亚稳峰二个亚稳峰二个亚稳峰59.28094.8108123m/z根据公式：根据公式：根据公式：根据公式：有有有有 证明裂解过程为：证明裂解过程为：证明裂解过程为：证明裂解过程为：即，即，即，即，m/z94.8m/z94.8及及及及59.259.2亚稳峰的存在，证明亚稳峰的存在，证明亚稳峰的存在，证明亚稳峰的存在，证明m/z80m/z80离子是由分子离子经两步裂解产生，而不是一离子是由分子离子经两步裂解产生，而不是一离子是由分子离子经两步裂解产生，而不是一离子是由分子离子经两步裂解产生，而不是一步形成的。
步形成的步形成的步形成的m/z123 108 80m*59.2m*94.8 m/z=123 m/z=108 m/z=80 小小小小 结结结结1 1、质谱分析法：、质谱分析法：、质谱分析法：、质谱分析法：应用多种离子化技术，使物质分子失去应用多种离子化技术，使物质分子失去应用多种离子化技术，使物质分子失去应用多种离子化技术，使物质分子失去外层价电子形成分子离子，并继续发生某些有规律的裂外层价电子形成分子离子，并继续发生某些有规律的裂外层价电子形成分子离子，并继续发生某些有规律的裂外层价电子形成分子离子，并继续发生某些有规律的裂解而形成不同质量的碎片离子解而形成不同质量的碎片离子解而形成不同质量的碎片离子解而形成不同质量的碎片离子M + 碎片离子 + 中性分子-e 这些离子在电场或磁场作用下，根据质荷比的差异进这些离子在电场或磁场作用下，根据质荷比的差异进这些离子在电场或磁场作用下，根据质荷比的差异进这些离子在电场或磁场作用下，根据质荷比的差异进行分离，按各离子行分离，按各离子行分离，按各离子行分离，按各离子m/em/e的顺序及相对强度大小记录得到质的顺序及相对强度大小记录得到质的顺序及相对强度大小记录得到质的顺序及相对强度大小记录得到质谱。
谱 由于质谱中离子的质量及相对强度代表了由于质谱中离子的质量及相对强度代表了由于质谱中离子的质量及相对强度代表了由于质谱中离子的质量及相对强度代表了物质的性质和结构特点，因此通过质谱解析可物质的性质和结构特点，因此通过质谱解析可物质的性质和结构特点，因此通过质谱解析可物质的性质和结构特点，因此通过质谱解析可进行物质的成分和结构分析进行物质的成分和结构分析进行物质的成分和结构分析进行物质的成分和结构分析 2 2、质谱形成过程：、质谱形成过程：、质谱形成过程：、质谱形成过程：样品导样品导入系统入系统离子源离子源产生离子流产生离子流 质量质量 分析器分析器质量扫描质量扫描检测器检测器放大器放大器记录器记录器m/zH0质谱图质谱图真空泵真空泵3 3、离子源：、离子源：、离子源：、离子源：主要作用是将试样离子化，并使其具有一主要作用是将试样离子化，并使其具有一主要作用是将试样离子化，并使其具有一主要作用是将试样离子化，并使其具有一定的能量定的能量定的能量定的能量 优点优点优点优点重现性好重现性好重现性好重现性好灵敏度高，信息量大灵敏度高，信息量大灵敏度高，信息量大灵敏度高，信息量大可制作标准质谱图可制作标准质谱图可制作标准质谱图可制作标准质谱图重现性差重现性差重现性差重现性差离离离离子子子子源源源源电子轰击离子源电子轰击离子源电子轰击离子源电子轰击离子源(70eV)EI(70eV)EI缺点缺点缺点缺点能量高，常常得不能量高，常常得不能量高，常常得不能量高，常常得不到分子离子峰到分子离子峰到分子离子峰到分子离子峰试样需要加热气化，故不试样需要加热气化，故不试样需要加热气化，故不试样需要加热气化，故不适合难挥发、热不稳定的适合难挥发、热不稳定的适合难挥发、热不稳定的适合难挥发、热不稳定的化合物化合物化合物化合物快原子轰击离子源快原子轰击离子源快原子轰击离子源快原子轰击离子源FABFAB试样不需要加热气化，故适合试样不需要加热气化，故适合试样不需要加热气化，故适合试样不需要加热气化，故适合难挥发、热不稳定的化合物难挥发、热不稳定的化合物难挥发、热不稳定的化合物难挥发、热不稳定的化合物软电离，容易得到分子离子峰软电离，容易得到分子离子峰软电离，容易得到分子离子峰软电离，容易得到分子离子峰缺点缺点缺点缺点优点优点优点优点化学离子源化学离子源化学离子源化学离子源CICI场致电离场致电离场致电离场致电离FIFI缺点缺点缺点缺点重现性差重现性差重现性差重现性差 4 4、质量分析器：、质量分析器：、质量分析器：、质量分析器：是将离子源中形成的离子按质荷比的差是将离子源中形成的离子按质荷比的差是将离子源中形成的离子按质荷比的差是将离子源中形成的离子按质荷比的差异进行分离的装置。
主要有磁分析器和四极杆分析器异进行分离的装置主要有磁分析器和四极杆分析器异进行分离的装置主要有磁分析器和四极杆分析器异进行分离的装置主要有磁分析器和四极杆分析器离子运动半径：离子运动半径：离子运动半径：离子运动半径：质谱方程式：质谱方程式：质谱方程式：质谱方程式：单聚焦质量分析器：单聚焦质量分析器：单聚焦质量分析器：单聚焦质量分析器：质量色散，方向聚焦，分辨率低质量色散，方向聚焦，分辨率低质量色散，方向聚焦，分辨率低质量色散，方向聚焦，分辨率低双聚焦质量分析器：双聚焦质量分析器：双聚焦质量分析器：双聚焦质量分析器：质量色散，能量和方向聚焦，分辨率高质量色散，能量和方向聚焦，分辨率高质量色散，能量和方向聚焦，分辨率高质量色散，能量和方向聚焦，分辨率高磁分析器磁分析器磁分析器磁分析器四极杆质量分析器四极杆质量分析器四极杆质量分析器四极杆质量分析器飞行时间质量分析器飞行时间质量分析器飞行时间质量分析器飞行时间质量分析器离子阱质量分析器离子阱质量分析器离子阱质量分析器离子阱质量分析器色谱色谱色谱色谱- -质谱联质谱联质谱联质谱联用质量分析器用质量分析器用质量分析器用质量分析器特点：特点：特点：特点：低真空；低真空；低真空；低真空； 扫描速度快；扫描速度快；扫描速度快；扫描速度快； 体积小；体积小；体积小；体积小； 分辨率低。
分辨率低分辨率低分辨率低 5 5、质谱中主要离子：、质谱中主要离子：、质谱中主要离子：、质谱中主要离子：分子离子（包括碎片离子）：分子离子（包括碎片离子）：分子离子（包括碎片离子）：分子离子（包括碎片离子）：在最右端，但有时最右端在最右端，但有时最右端在最右端，但有时最右端在最右端，但有时最右端不一定是分子离子峰不一定是分子离子峰不一定是分子离子峰不一定是分子离子峰同位素离子：同位素离子：同位素离子：同位素离子：根据根据根据根据MM、、、、M+2M+2等峰强比推断分子中是否含等峰强比推断分子中是否含等峰强比推断分子中是否含等峰强比推断分子中是否含有有有有ClCl、、、、BrBr及其原子数目同位素峰强比符合及其原子数目同位素峰强比符合及其原子数目同位素峰强比符合及其原子数目同位素峰强比符合( (a+b)a+b)n n亚稳离子：亚稳离子：亚稳离子：亚稳离子：脱离离子源后，在飞行过程中发生裂解而脱离离子源后，在飞行过程中发生裂解而脱离离子源后，在飞行过程中发生裂解而脱离离子源后，在飞行过程中发生裂解而形成的低质量离子形成的低质量离子形成的低质量离子形成的低质量离子 ，峰弱、峰钝、质荷比一般不是正，峰弱、峰钝、质荷比一般不是正，峰弱、峰钝、质荷比一般不是正，峰弱、峰钝、质荷比一般不是正整数，可确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂解规整数，可确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂解规整数，可确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂解规整数，可确定离子间的亲缘关系，有助于了解裂解规律。
律 作业：作业：1、课本、课本P3351、、3题；题；2、学习指导相应习题学习指导相应习题。
