气相色谱是一种很好的分离手段
不同化合物在色谱柱里的运动速度不同,故而得到分离
但问题是,世界上没有一根色谱柱能分离所有的化合物
分不开的现象,被称为共流出
一旦发生共流出
仅仅凭着模糊的出峰时间
很可能会给出错误的定性结果
也很难准确的积分和定量
———-那怎么办呢?———-
和质谱联用是一个很好的选择
气相色谱质谱联用仪
简称气质联用,也叫做GCMS
可以把质谱理解为气相的一个特殊检测器
之前我们提过,检测器其实就是一个转换器
它把化合物的物理性质或者化学性质
转换成一个和这个理化性质有关的电信号
连续记录的这些电信号
就组成了一张像心电图一样的时间和电信号的二维图
———-那为什么说质谱是一种特殊检测器呢?———-
这是因为在每一个时间点
质谱记录的并不只是一个简单的电信号
而是一张包含结构信息的质谱图
通过对比质谱图,可以更准确的定性
通过观察化合物特征的质谱碎片
可以更好的排除干扰,准确定量
在之前了解的气相检测器中
FID、TCD属于通用型
而ECD、NPD、FPD属于选择性检测器
灵敏度虽然高
但都只对特别的化合物有响应
应用很受局限
但质谱兼顾了通用性和灵敏度两大优点
一方面检测范围和FID有很大的重叠
另一方面,灵敏度又非常好
——––信噪比———-
在色谱分析中,灵敏度常用信噪比来表示
噪音越小,或者说,干扰越小,灵敏度越好
对于FID这样的检测器
没有办法分辨信号是来自于目标化合物
还是来自于共流出的杂质
特别是浓度低的时候
信号更是淹没在背景干扰的汪洋大海中
而质谱,就像是安装了X光透视眼
通过区分不同特性的物品
能够分辨出不同化合物产生的信号
不仅能从一堆行李里探测到一箱小鱼干
还能从一箱小鱼干里探测到一个子弹头
很好的解决了分不开的问题
—–—–那这一切是怎么做到的呢?———–
这要从质谱的原理说起
发明质谱的并不是一位化学家,而是一位物理学家
同学们还记得初中物理中学过的电场吗?
电场中的带电粒子,也就是离子
会产生加速和偏转
而偏转的角度与离子的电荷和质量有关
通过测定离子在感光板上的落点位置
就可以计算出质量,实现离子的定性
再根据落点光斑的强弱,还可以进行定量
———-质荷比—–—–
经过100年的发展
现在已经出现了各式各样的质谱
比如双聚焦磁质谱,四极杆质谱,飞行时间质谱,
离子阱质谱,轨道离子阱质谱等等
但从本质来说,所有的质谱都只能分析离子
只有离子才能被质谱里的电场控制和分析
所以,质谱里第一个概念是离子的质荷比
质量除以电荷
不同质荷比的离子运动轨迹或者运动速度不同
就会得到区分
但换句话说
如果共流出的两个化合物
离子碎片的质荷比恰巧也一样
比如像对二甲苯和间二甲苯这样的同分异构体
那质谱也没有办法分辨了
要用好质谱,首先要能看懂质谱图
不过,不同的质谱类型
产生的质谱图小有差异
解析的方法也不一样
在接下来的几集中,我们会继续讨论!
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