其中,M+代表带奇数个电子的正离子,称作分子 离子。这里“+”代表正电荷,“”代表不成对的单 电子。 除了该反应以外,还会发生另一种反应,即样品 分子和轰击电子结合,生成一个带负电荷的游离基: M+e-→M 这里,M一代表带奇数个电子的负离子,“一”代 表负电荷,“”代表未成对的单电子。 目前,应用在有机化合物结构分析上的质谱仪, 大部分只能测定正离子,少数较新型的质谱仪可以测 定负离子。某些类型的化合物如醛、酮等,利用负离 子质谱测定其结构更为有利
这里,M-.代表带奇数个电子的负离子, “一”代 表负电荷, “.”代表未成对的单电子。 除了该反应以外,还会发生另一种反应,即样品 分子和轰击电子结合,生成一个带负电荷的游离基: M+e-gM-. 其中,M+. 代表带奇数个电子的正离子,称作分子 离子。这里“+”代表正电荷, “.”代表不成对的单 电子。 目前,应用在有机化合物结构分析上的质谱仪, 大部分只能测定正离子,少数较新型的质谱仪可以测 定负离子。某些类型的化合物如醛、酮等,利用负离 子质谱测定其结构更为有利
通常,有机化合物分子发生电离,仅需10~15eV的 能量。如甲烷的电离电压为13.leV氯甲烷为11.25eV, 丙酮为10.26eV。故当轰击电子的能量达70eV时, 多余的能量能使分子离子中较不稳定的化学键发生断 裂,生成碎片离子。这些碎片离子还可以继续裂解, 生成数量更多、质量更小的碎片离子。 在电离室中生成的各种正离子,用一个推斥电场 将它们略作加速,使其通过第二个控制的狭缝,进入 个高电场区域,在此,各正离子受到高电场的加速。 正离子从电场中获得的势能zE应等于其受到加速 后的动能1/2mv2
正离子从电场中获得的势能zE应等于其受到加速 后的动能1/2 mv2 。 在电离室中生成的各种正离子,用一个推斥电场 将它们略作加速,使其通过第二个控制的狭缝,进入 一个高电场区域,在此,各正离子受到高电场的加速。 通常,有机化合物分子发生电离,仅需10~15eV的 能量。如甲烷的电离电压为13. leV,氯甲烷为11. 25eV, 丙酮为10. 26eV 。故当轰击电子的能量达70eV时, 多余的能量能使分子离子中较不稳定的化学键发生断 裂,生成碎片离子。这些碎片离子还可以继续裂解, 生成数量更多、质量更小的碎片离子
ZE=1/2 mv2 式中z—正离子电荷,库伦( coulunmbs); E高电场电势; m正离子质量; 正离子速度。 正离子经加速后,进入一磁场,并在磁场力F1的 作用下沿曲率半径为R的圆周作圆运动。此时,磁场 力FH=向心力Fc已知磁场力FH=Hzv(式中H为磁场 强度) 而向心力Fc=mv2/R(式中R为曲率半径)故Hzv= mv2/R V=HzR/m(质谱基本方程)
正离子经加速后,进入一磁场,并在磁场力FH的 作用下沿曲率半径为R的圆周作圆运动。此时,磁场 力FH =向心力Fc已知磁场力FH =Hzv(式中H为磁场 强度) zE=1/2·mv2 式中z——正离子电荷,库伦(coulunmbs); E——高电场电势; m——正离子质量; v——正离子速度。 而向心力Fc=mv2 /R (式中R为曲率半径)故Hzv= mv2 /R v=HzR/m (质谱基本方程)
代入式zE=1/2mv2 得m/zH2R2/2E 式中的m/z称为离子的质荷比( mass to charge ratio)。从中可以看到,正离子在磁场中的运动轨迹 取决于EH和M/,若E,H一定,则正离子的轨道半 径R只与它的质荷比有关。 如固定加速电场E,则m/z仅与磁场强度H有关。 实际分析中,一般多通过调节磁场强度H,使其从小 到大逐渐变化,则不同的正离子就能按其m/z的数 值,从小到大地依次通过收集狭缝D到达收集器。经 放大系统放大后,信号由记录仪记录成质谱图。这样 测得的质谱称为电子轰击质谱( elelectron impact mass spectrum,简称EMS),这种电离方法称为电子 轰击法( electron impact,简称E)
式中的 m/z 称 为 离 子 的 质 荷 比 (mass to charge ratio)。从中可以看到,正离子在磁场中的运动轨迹 取决于E,H和M /Z,若E, H一定,则正离子的轨道半 径R只与它的质荷比有关。 得 m/z=H2·R2 /2E 代入式zE=1/2·mv2 如固定加速电场E,则m/z仅与磁场强度H有关。 实际分析中,一般多通过调节磁场强度H,使其从小 到大逐渐变化,则不同的正离子就能按其m/z的数 值,从小到大地依次通过收集狭缝D到达收集器。经 放大系统放大后,信号由记录仪记录成质谱图。这样 测得的质谱称为电子轰击质谱(elelectron impact mass spectrum,简称EIMS),这种电离方法称为电子 轰击法(electron impact,简称EI)
质谱的表示方法 由质谱仪直接记录下来的是各正离子的质荷比和 峰强度的信号。在电离室内生成的中性碎片及负离子, 由于不受电、磁场的作用,或由于在电场中往相反方 向运动,所以在质谱中均不出峰 质谱图中横坐标表示正离子的质荷比,纵坐标表 示各离子峰的强度。 在应用时,一般都将图简化成条图形式。简化的 方法是:首先选择一个强度最大的离子峰,把它的强 度作为100%,并把这个峰称为基峰( base peak)。将 其它离子峰的强度与基峰作比较,求出它们的相对强 度,称为相对丰度( relative abundance)。用M/z作 为横坐标,相对丰度作为纵坐标,即可绘出条图
质谱图中横坐标表示正离子的质荷比,纵坐标表 示各离子峰的强度。 由质谱仪直接记录下来的是各正离子的质荷比和 峰强度的信号。在电离室内生成的中性碎片及负离子, 由于不受电、磁场的作用,或由于在电场中往相反方 向运动,所以在质谱中均不出峰。 二、质谱的表示方法 在应用时,一般都将图简化成条图形式。简化的 方法是:首先选择一个强度最大的离子峰,把它的强 度作为100%,并把这个峰称为基峰(base peak)。将 其它离子峰的强度与基峰作比较,求出它们的相对强 度,称为相对丰度(relative abundance)。用M /z作 为横坐标,相对丰度作为纵坐标,即可绘出条图