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气质联用系统(GC/MS)是什么?及基本操作原理
发表时间:2023/12/25 11:14:23  |  点击率:1399

气质联用系统(GC/MS)结合两种分析工具,用于鉴定和测量在食品、消费品、药品、燃料、环境等领域中发现的化学物质的浓度。

典型组件及基本操作原理

气相色谱

气相色谱法(GC)用于分离混合物中的挥发性成分。它的工作原理是加热液体样品,使其转化为可以被氦气或氢气等气体携带的蒸气。气体(称为载气或流动相)通过涂有化学物质(固定相)的长细玻璃管或金属管(色谱柱)运输样品。

当蒸发的化合物被推过色谱柱时,它们在与固定相相互作用时速度会减慢。根据化学性质的不同,不同化学物质到达色谱柱末端所需的时间有所不同。随着化学物质的分离,它们被转移到质谱仪中。

质谱仪

质谱仪(MS)是鉴定和测量GC中分离的挥发性化合物的检测器。质谱为GC提供的保留时间和峰强度信息增加了第三纬度:质量信息。质量信息可用于鉴定、定量和测定分子结构和化学性质。

化学物质在质谱仪遇到的第一个组件被称为离子源,用于电离从气象色谱柱洗脱的中性分子。常用的离子源是通常含有金属丝的电子电离(EI)源,类似于灯泡中的灯丝。当向金属丝施加电荷时,金属丝在化合物进入的地方发射电子流,将其分解成碎片,其中许多带有正电荷。所得碎片的模式是一种高度特异性的“指纹”,可用于鉴定化学物质。

在离子源内,一系列被称为透镜的电极引导带电的分子离开离子源,进入四极杆质量分析器(或质量过滤器)。四极杆由施加直流电压和射频的四极杆组成。这些力的不同组合确保在给定时间内仅特定质量(称为质荷比或m/z)的碎片沿着四极杆的电场向检测器移动。

质谱仪通过不同的电压快速循环,测量许多m/z比值。利用称为电子倍增器的检测器测量通过仪器的离子,该检测器为存在的每种离子提供信号强度。实验室中每个时间点记录的数据称为质谱。该质谱的模式可用于鉴定,就像指纹图谱一样。记录的不同离子种类的响应可以校准用于定量。

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