仪器

什么是质谱?

介绍

质谱是一种强大的分析技术,用于量化已知材料,鉴定样品中的未知化合物并阐明不同分子的结构和化学性质。完整的方法涉及将样品转化为气态离子,有或没有碎片,其特征在于它们的质量/电荷比(M / Z)及其相对丰度。

该技术基本上研究了电离能量对分子的影响。这取决于气相中的化学反应,其中在形成离子和中性物质期间消耗样品分子。

测量原理

质谱仪由六个基本部件组成:入口系统,离子源,隔板,检测器,真空系统和电子/控制器。它是市场上最强大而多功能的分析仪之一。质谱仪可以分析大多数可以蒸发的部件,并与分析仪的工作温度相容;这是一个通用分析仪。

质谱仪的入口系统通过使用流动的毛细管或膜将小样品引入离子源中。光谱仪的设计必须确保引入的样品是流体的真正表示;因此,必须避免样品分级。通常加热光谱仪的入口以蒸发液体样品并将气体样品保持在露点上方。离子源用电子轰击样品,形成漂移到分析仪中的离子片段的气态混合物。通过将它们注入分离器来测量正离子。分离器根据其质量与电荷比分离离子。分离器有两种类型:四极和磁性扇区。在四极分离器中,通过直流电场和射频的组合来分离片段。磁性扇形分离器使用磁场来分离离子束,这倾向于形成圆形轨道的一段。 Each type has its advantages and disadvantages. But typically, the quadrupole is smaller, faster, more reliable, and less expensive then the magnetic sector type.

另一方面,磁性扇形类型更准确,更稳定,需要较少的校准。质谱仪检测器产生与撞击其撞击的离子束成比例的电压,这又与样品中的特定组件的量成比例。真空系统在系统中产生非常低的压力,以避免离子和气体分子之间的碰撞。这也增加了电离电子可以电离样品的概率。

系统的电子产品(包括个人计算机(PC))识别检测器的结果并将其指纹与数据库进行比较,从而识别组件。PC控制分析仪,调整系统,并计算组件集中。

应用程序

质谱仪具有快速和线性的响应。用另一种方法分析有什么可能需要十分钟的分析,用质谱仪需要十秒钟。它为特定条件提供了高度可重复的测量,为所有组件提供了相同的敏感性,并且可以从单个流测量最多16个不同的组件。

质谱仪提供连续测量,用于气体,蒸气和液体。该单位从PPB(但通常ppm)衡量为100%,敏感性约为0.01%,测量误差为+/- 1至2%。然而,它需要蒸发的样品(当测量氯或酸气时,样品应该是干燥的)。

质谱仪的分析仪必须每一到两个月调整一次,并且必须在维护人员获得广泛的维护培训。维护很复杂,质谱仪的初始成本高。

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