今天，我們繼續為大家推送乾貨知識。炎炎夏日，小夥伴們記得做好防暑工作哦！綠豆湯、遮陽傘（帽）是必備「武器」~
一 質譜法的基本原理
二 質譜儀
三 質譜及主要離子峰的類型
四 質譜法的應用
下面，讓我們開始吧！
1.1 概述
質譜分析法是在高真空系統中測定樣品的分子離子及碎片離子質量，以確定樣品相對分子質量及分子結構的方法。
化合物分子受到電子流衝擊後，形成的帶正電荷分子離子及碎片離子，按照其質量m和電荷z的比值m/z（質荷比）大小依次排列而被記錄下來的圖譜，稱為質譜。
☆質譜分析的特點
• 應用範圍廣；
• 靈敏度高，樣品用量少；
• 分析速度快，並可實現多組分同時測定；
• 與其它儀器相比，儀器結構複雜，價格昂貴，使用及維修比較困難；
• 對樣品有破壞性，無法回收。
☆質譜分析的發展
Ø 第一臺質譜儀：1912年，J. J. Thomson；
Ø 早期應用：原子質量、同位素相對豐度等；
Ø 40年代：高解析度質譜儀出現，有機化合物結構分析；
Ø 60年代末：色譜-質譜聯用儀出現，有機混合物分離分析；
Ø 80年代以來：迅速發展。
Ø 同位素質譜、有機質譜、無機質譜。
1.2 質譜法的產生機理及基本過程
質譜法是將樣品置於高真空中（＜10-3 Pa），並受到高速電子流或強電場等作用，失去外層電子而生成分子離子，或化學鍵斷裂生成各種碎片離子，然後將分子離子和碎片離子引入到一個強的正電場中，使之加速，加速電位通常用到6~8kV，此時可認為各種帶正電荷的離子都有近似相同的動能。
但是不同質荷比（m/z）的離子具有不同的速度，利用離子不同質荷比及其速度差異，質量分析器可以將其分離，然後由檢測器測量其強度，記錄後得到一張以質荷比為橫坐標，以相對強度為縱坐標的質譜圖。
☆質譜分析的四個過程
① 通過合適的進樣裝置將樣品引入並進行氣化；
② 氣化後的樣品引入到離子源進行電離—離子化過程；
③ 電離後的離子經過適當的加速後進入質量分析器，按不同的質荷比（m/z）進行分離；
④ 經檢測、記錄，獲得一張譜圖。
☆質譜儀的組成
☆真空系統
☆進樣系統
☆離子源
☆質量分析器
☆檢測器
3.1 質譜的主要表示方法
3.2 質譜儀的解析度
3.3 離子峰的主要類型
☆分子離子峰
☆同位素離子峰
☆碎片離子峰
☆亞穩離子峰
☆重排離子峰
4.1 定性分析
☆相對分子量的確定
從分子離子峰可以準確地測定該物質的相對分子量——關鍵是分子離子峰的判斷：
（i）注意m/z值的氮規律。
只有C. H. O組成的有機化合物，其分子離子峰的m/z一定是偶數。在含氮的有機化合物（N的化合價為奇數）中，N原子個數為奇數時，其分子離子峰m/z一定是奇數；N原子個數為偶數時，則分子離子峰m/z一定是偶數。
（ii）注意該峰與其它碎片離子峰之間的質量差是否有意義；
通常在分子離子峰的左側3～14個質量單位處，不應有其他碎片離子峰出現。如有其它峰（出現），則該峰不是分子離子峰。因為不可能從分子離子上失去相當於3～14個質量單位的結構碎片。
（iii）同位素峰對確定分子離子峰的貢獻。
利用某些元素的同位素峰的特點（在自然界中的含量），來確定含有這些原子的分子離子峰。
☆分子式的確定
（1）用高分辨質譜確定分子式
高分辨質譜儀可精確測定分子離子或碎片離子的質核比（誤差小於10-5），因此可以利用元素的精確質量及豐度比求其元素組成。
（2）由同位素離子峰確定分子式
各元素具有一定的同位素天然豐度，因此不同的分子式，其(M+1)/M 和 (M+2)/M 的百分比都將不同。如果以質譜法測定分子離子峰及分子離子峰的同位素峰 (M+1，M+2)的相對強度，就能根據(M+1)/M 和 (M+2)/M 的百分比來確定分子式。
Beynon表：Beynon等人計算了相對分子量在500以下的只含有C、H、O、N的化合物的 (M+1) 和 (M+2) 同位素峰與分子離子峰的相對強度，並編制為表格。
☆結構式的確定（質譜分析）
第一步：對分子離子區進行解析（推斷分子式）
（1）確認分子離子峰，並注意分子離子峰對基峰的相對強度比，這對判斷分子離子的穩定性以及確定結構是有一定幫助的。
（2）注意是偶數還是奇數，如果為奇數，而元素分析又證明含有氮時，則分子中一定含有奇數個氮原子。
（3）注意同位素峰中(M+1)/M及(M+2)/M數值的大小，據此可以判斷分子中是否含有S、Cl、Br，並可初步推斷分子式。
（4）根據高分辨質譜測得的分子離子的m/z值，推定分子式。
（5）根據化合物的分子式計算不飽和度。
第二步：對碎片離子區的解析 （推斷碎片結構）
（1）找出主要碎片離子峰。並根據碎片離子的質荷比，確定碎片離子的組成。
（2）注意分子離子有何重要碎片脫去
（3）找出亞穩離子峰，利用m* = m22 / m1，確定m1與m2的關係，確定開裂類型。
第三步：提出結構式
根據以上分析，列出可能存在的結構單元及剩餘碎片，根據可能的方式進行連接，組成可能的結構式 。
再利用質譜數據和其他光譜數據，排除不合理的結構。
4.2 定量分析
質譜檢測出的離子流強度與離子數目成正比
以上內容由本刊整理，希望對小夥伴們有所幫助。也歡迎小夥伴們轉載、轉發，不過，也請尊重我們的勞動成果，註明出處即可哦。願我們的微信小號，是您消夏的好去處 :)