复旦大学：《仪器分析 Instrumental Analysis》课程教学资源（讲义课件）质谱法 mass spectrometry MS

第十五章质谱法 mass spectrometry Ms yayu@shu.edu.cn

第十五章 质谱法 1 mass spectrometry MS yqyu@shmu.edu.cn

利用多种离子化技术,将物质分子转化为离子,按 其质荷比的差异分离测定,进行物质的成分和结构 分析的方法。 获得的信息 用途 质量数 相对分子量 分子离子峰 碎片离子峰 裂解方式和分子结构的关系 同位素峰强比 推测c、Br、S等原子数

• 利用多种离子化技术，将物质分子转化为离子，按 其质荷比的差异分离测定，进行物质的成分和结构 分析的方法。 获得的信息 用途 质量数 相对分子量 分子离子峰 碎片离子峰 裂解方式和分子结构的关系 同位素峰强比 推测Cl、Br、S等原子数 2

特点 ☆灵敏度高 令响应时间短,扫描速度快 易于实现和色谱的联用 ☆信息量丰富,应用范围广 ◆不受试样物态限制 ◆质谱图解析方便

3 特点 灵敏度高 响应时间短，扫描速度快 易于实现和色谱的联用 信息量丰富，应用范围广 不受试样物态限制 质谱图解析方便

第一节质谱法的基本原理和质谱仪 真空系统 样品离子源质量分检测器一数据记录 导入 析器 及处理 系统

4 第一节 质谱法的基本原理和质谱仪 样品 导入 系统 离子源 质量分 析器 检测器 数据记录 及处理 真空系统

、质谱法的基本原理 离子化技术 ionization质量分析器 zV=-mv m/z 二、质谱法的表示方法 质谱图 (b)CI 相对丰度(基峰) 质荷比 110130150110 210 峰位一定性 相对丰度一定量

5 一、质谱法的基本原理 离子化技术 ionization 质量分析器 m/z 峰位—定性 相对丰度—定量 质谱图 相对丰度（基峰） 质荷比 二、质谱法的表示方法 2 2 1 zV  mv

质谱仪 (一)高真空系统◆维持真空度104~10°Pa 避免离子散射、降低本底和记忆效应 (二)样品导入系统☆1,间接式进样:气体、易挥发 2直接进样:固体、液体 3色谱联用: 真空系统 样品离子源质量分一检测器数据记录 导入 析器 及处理 系统

三、质谱仪 6 （一）高真空系统  维持真空度10-4～10-6Pa 避免离子散射、降低本底和记忆效应 （二）样品导入系统 2.直接进样： 固体、液体 3.色谱联用：  1.间接式进样 ：气体、易挥发 样品 导入 系统 离子源 质量分 析器 检测器 数据记录 及处理 真空系统

、质谱仪 (三)离子源令使被分析物质离子化 并使其具有一定能量 电子轰击 “硬”电离 化学电离 和“软”电离 快原子轰击 大气压 基质辅助激光

三、质谱仪 7 （三）离子源  使被分析物质离子化 并使其具有一定能量 “硬”电离 和“软”电离 电子轰击 化学电离 快原子轰击 大气压 基质辅助激光

1.电子轰击源 electron impact source; EI M+e(高速)10-20M:+2e(低速) 70eV 碎片离子 质量分析器 优点 硬电离方式,电离效率高缺点: 重现性好,有谱库 ☆离子化能量高,得不到分 灵敏度高,有碎片离子,信 子离子峰 息量丰富 ☆不适合于难挥发、热不稳 定化合物

1. 电子轰击源 electron impact source; EI 8 10～20eV M + e（高速） M+. + 2e（低速） 70eV 碎片离子 质量分析器 优点：  硬电离方式，电离效率高  重现性好，有谱库  灵敏度高，有碎片离子，信 息量丰富 缺点：  离子化能量高，得不到分 子离子峰  不适合于难挥发、热不稳 定化合物

2化学电离源 chemical ionization source: CI ionization CH4 CH 4 CH本 CH MH+/M+1 优点: 质量分析器 软电离方式,图谱简单,易 于识别 缺点: 准分子离子峰大,可推测分所得图谱与实验条件有关, 不易制作标准图谱 冷易获得有关化合物基团信息」今碎片离子少,缺乏结构信息 ☆不适合于难挥发、热不稳定 化合物

2. 化学电离源 chemical ionization source; CI 9 优点：  软电离方式，图谱简单，易 于识别  准分子离子峰大，可推测分 子量  易获得有关化合物基团信息 缺点：  所得图谱与实验条件有关， 不易制作标准图谱  碎片离子少，缺乏结构信息  不适合于难挥发、热不稳定 化合物 质量分析器 ionization M MH+ / M+1 CH4 .+ CH4 CH4 CH5 .+

两种离子源质谱图的比较 CH,ECHCII3 NH CH-CH 100 (a)El 67 CHe wM224 l24 153 195 14 0 110 130 70 90 210 100 225 (b)CI l10 130 15D 70 190 210

10 两种离子源质谱图的比较