气相色谱的联用技术

1、气相色谱的联用技术 对于挥发性有机化合物，气相色谱是最重要的分别技术。虽然已经进展了各式各样的气相色谱检测器，其中一些检测器相当敏捷且具有挑选性，然而，以红外光谱、核磁共振和质谱等技术作为检测器进展起来的联用系统的推进力来源于对分别后化合物作更为确切检测的需要。 气相色谱质谱联用 1959年霍姆斯(jc holmes)等首次实现了气相色谱(gc)与质谱(ms)的联用。经过半个世纪的进展，gcms在技术上已成熟，办法上已日趋完美，已成为复杂有机混合物分析的最有效工具之一。gcms的进展也带动了其它各种联用技术的进展。 气相色谱与质谱联用系统和试验条件 (1)gcms联用系统 该系统由气相色谱仪、

2、接1：3、质谱仪组成。被测定的混合有机物组分，经色谱柱分别后各组分逐一通过接口，除去载气，进入质谱仪的离子源，之后生成分子离子或各具质量特征的碎片离子。这些带正电荷的离子，因为其质荷比mz的不同，在质量分析器中被分别，逐一被收集记录，获得质谱图，通过解析谱图，可获得组分的分子量和结构信息。假如在离子源处监测组分被电离后的总离子流强度，可获得色谱图。 (2)色谱单元 用于色质联用系统的色谱仪应满足质谱法的某些要求。柱型方面，应用法适合于与质谱仪联用的色谱柱。普通常规分析，用法内径为05mm的载体涂渍开管柱(scot)或内径为075mm的涂壁开管柱(wcot)就能满足要求，但当试样中大部分为溶剂，

3、而分别效率是次要的时，用法内径为2ram的填充柱也是适合的。在固定液方面，为削减固定液的流失而引起质谱本底的复杂化，普通选用耐高温的固定液，或用法交联柱，固定液涂渍量不宜太高，或在出口处串接一根短的固定液流失捕集柱，削减本底干扰谱图。在载气方面，氮气因其质量数较大，易干扰质谱图，一且接口处浓缩组分的浓度的性能差；氩气因其电离电位小，易被电离形成本底电流，不利于质谱检测，均不宜采纳。因而氦气是气相色谱质谱联用时的一种抱负载气。 (3)质谱单元 gcms的质谱仪主要由离子源、质量分析器以及检测与数据处理系统组成。 离子源联用系统的离子源主要有电子轰击源(electron bombardment i

4、on source，e1)和化学电离源(chemical ionization source，e1)，其他软电离方式如场致电离源(f1)、改进的场解吸附源(fd)、解吸化学电离源(dci)、大气压电离源(api)以及一些复合源也可用于联用系统。 质量分析器电离后的试样成为带正电荷的离子，能在电场作用下获得动能，并进入质量分析器。在质量分析器的电场和磁场作用下使离子发生色散聚焦而获得质谱图。gcms中大都用法扫描速度快、离子流通量大、结构容易的四极杆质量分析器，也可以用法离子阱、飞翔时光质量分析器或双聚焦型磁质量分析器。 质量范围、辨别率和敏捷度是质谱仪的三项重要指标。在色谱质谱联机时，质谱仪应

5、与色谱仪的敏捷度相匹配，质谱仪真空系统的抽气速度应与进入质谱仪的载气流量相适应，质谱仪的扫描速度应与色谱组分的流出速度相适应。同时，质谱的辨别率要符合分析要求，它与扫描速度及敏捷度有关。 (4)接口装置 gcms的接口是联用技术中困难较少的一种，两者的操作特征有许多要求是匹配的，如敏捷度、扫描时光、温度、测量介质延续流淌的气相状态。两者联用的主要冲突是色谱柱出口压约为10pa，而离子源合适的真空度约为10一pa。链接时要求用法接口能将载气压强降低8个数量级，才干满足质谱仪的要求，同时通过接口可将试样组分经浓缩后送人质谱仪。频繁的接口方式有以下三种： 挺直导人型接口(direct couplin

6、g) 这种接口方式是最常用的一种技术，它适用于内径为025032mm的毛细管色谱柱，载气用法hz或he，流量在12mlmin的色谱条件。将毛细管挺直插入质谱仪的金属毛细管内12ram,从毛细管色谱柱流出的载气和待测物立刻进入离子源作用场。因为惰性气体he不发生电离，所以惟独待测物分子形成带电粒子，在加速电场作用下进入质量分析器。这种接口结构容易，易维护，应用广泛。 开口分流型接口(opensplit coupling) 它是通过旁路装置把色谱柱过量的流出物排解。它的优点是色谱柱出口处于常压，不会降低色谱柱的分别效率，接口容易。但在色谱流量较大时，试样的传输能力较低，不适用于填充柱色谱中。 喷射式分别器(jet separator) 它可以分别除去绝大部分载气，使试样组分浓集，同时使之达到质谱要求的真空度。喷射分别器的原理是利用在高速喷射气流中，分子量小的载气具有较大的蔓延率，其大部分被真空泵抽走，而分子量大的组分分子因蔓延缓慢