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质谱仪小百科

时间:2014-03-20      阅读:3486

质谱仪又称质谱计。分离和检测不同同位素的仪器。即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器。英国实验物理学家阿斯顿因发明质谱仪分离同位素而获得1922年诺贝尔化学奖。是质谱仪的。

简单介绍质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心。离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置。电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子。它们在加速电场作用下获取具有相同能量的平均动能而进入质量分析器。质量分析器是将同时进入其中的不同质量的离子,按质荷比m/e大小分离的装置。分离后的离子依次进入离子检测器,采集放大离子信号,经计算机处理,绘制成质谱图。离子源、质量分析器和离子检测器都各有多种类型。

工作原理

待测化合物分子吸收能量(在离子源的电离室中)后产生电离,生成分子离子,分子离子由于具有较高的能量,会进一步按化合物自身*的碎裂规律分裂,生成一系列确定组成的碎片离子,将所有不同质量的离子和各离子的多少按质荷比记录下来,就得到一张质谱图。由于在相同实验条件下每种化合物都有其确定的质谱图,因此将所得谱图与已知谱图对照,就可确定待测化合物用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片)按它们的质荷比分离后进行检测的方法。测出了离子的准确质量,就可以确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是一多位小数,决不会有两个核素的质量是一样的,而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。质谱中出现的离子有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子。综合分析这些离子,可以获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息。 

质谱仪的种类基本就可以按三个方面来分:1.质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪;2.按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪;3.按工作原理分为静态仪器和动态仪器。

有机质谱仪

  有机质谱仪基本工作原理:以电子轰击或其他的方式使被测物质离子化,形成各种质荷比(m/e)的离子,然后利用电磁学原理使离子按不同的质荷比分离并测量各种离子的强度,从而确定被测物质的分子量和结构。有机质谱仪主要用于有机化合物的结构鉴定,它能提供化合物的分子量、元素组成以及官能团等结构信息。

应用范围广泛用于有机化学、生物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和*工作等特种分析方面。

 无机质谱仪

    无机质谱仪主要用于无机元素微量分析和同位素分析等方面。分为火花源质谱仪、离子探针质谱仪、激光探针质谱仪、辉光放电质谱仪、电感耦合等离子体质谱仪。火花源质谱仪不仅可以进行固体样品的整体分析,而且可以进行表面和逐层分析甚至液体分析;激光探针质谱仪可进行表面和纵深分析;辉光放电质谱仪分辨率高,可进行高灵敏度,高精度分析,适用范围包括元素周期表中绝大多数元素,分析速度快,便于进行固体分析;电感耦合等离子体质谱,谱线简单易认,灵敏度与测量精度很高。

 应用范围广泛用于地质学、矿物学、地球化学、核工业、材料科学、环境科学、医学卫生、食品化学、石油化工等领域以及空间技术和*工作等特种分析方面。

 两者的不同点

无机质谱仪与有机质谱仪工作原理不同的是物质离子化的方式不一样,无机质谱仪是以电感耦合高频放电 (ICP)或其他的方式使被测物质离子化。

同位素质谱仪

同位素质谱分析法的特点是测试速度快,结果,样品用量少(微克量级)。能测定元素的同位素比值。

应用范围广泛用于核科学,地质年代测定,同位素稀释质谱分析,同位素示踪分析。

注意事项

按照说明书正确的进行操作,较为关键的是液相色谱的流速要和质谱离子源的进样流速匹配,不同离子源用适用的离子化硫量是不一样的。要关注较为小可检漏率和检漏口压强

价格特点

不同厂商的价格会有区别。相同厂商不同型号的又有区别。较为便宜的算是气相用的单四极杆质谱。液相用的质谱要比气相贵主要是因为连接线工艺技术的问题。选购时请注意所选购的类型。

国产质谱仪和进口质谱仪不同之处

国产质谱仍然是成长中的市场,而非已经饱和或者是过度竞争的市场,质谱市场无疑是有竞争的,但目前质谱市场上处于地位的一些主要仪器厂商,其竞争仍然是有序竞争:各自都有一定的技术优势,有的对离子阱相关技术研究的非常透彻,有的TOF技术方面比较有优势,有的精擅系统集成;产品上也各自针对不同的用户需求,有的不惜工本达成*的精度,有的注重性价比,有的在测试速度上比较有优势。国产质谱有着实惠的价格,因此使用成本上有较大优势。作为精密仪器,质谱仪的调试维护等需要密集的服务。国外仪器厂商的服务是不错的,但往往需要支付较高的费用,国产仪器在服务费用上很大优势。而且国内仪器厂商的服务很多都能做到召之即来,网点也多,在服务响应上的确还是有优势的。国产仪器在服务上的优势,可以抵消一部分进口仪器在质量上的优势,也可以争取一些用户体验上的优势。坚持甚至扩大在服务上的优势,会为国产质谱仪取得不少加分的。相比较之下国产的售后服务与维修都要比进口的占优势。

 

 

 

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