質譜法

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簡介

質譜儀主要用於檢測多種未知成分的分子量，並有助於確定現象。此過程還有助於量化已檢測到的成分，並確定給定樣品中存在的分子的結構和化學性質。質譜儀通常透過三個主要步驟進行，包括離子源、離子檢測系統和質量分析器。在各個技術領域中用於研究質譜法的兩種儀器也被稱為質譜法，分別是質譜儀和質譜圖儀。

什麼是質譜法？

質譜法，也稱為質譜學。這種機制主要利用一種分析技術，透過該技術，藉助於根據其質荷比對氣態離子進行分類來確定化學物質。在質譜法研究中經常使用的裝置包括質譜儀和質譜圖儀。這些儀器的工作原理是幫助離子運動。離子可能會被電場和磁場偏轉。

質譜法的工作原理

質譜法使用氣相法、解吸附法和噴霧法等多種方法。每臺質譜儀都包含三個主要部件：離子源、離子檢測系統和質量分析器。

圖1：質譜法的工作原理

離子源：移動到氣相離子的粒子可以透過外部電場和磁場進行移動和操縱。實驗室中使用的技術被稱為納噴霧電離。這項技術與工業中汽車的噴漆過程相同。這種電離方法基本上用於產生帶正電或帶負電的離子。這種現象高度依賴於實驗要求。納噴霧電離有助於耦合小型色譜法的出口柱，該色譜法直接插入質譜儀的入口。然後，來自該色譜柱的流體透過一根針頭，該針頭的尖端為10-15微米。

質量分析器：在離子源階段之後，離子根據質荷比（m/z）進行分類和分離。目前，此過程中需要許多質量分析器，每個分析器在執行速度、分離解析度以及許多其他執行要求方面都存在權衡。特定型別的質量分析器經常用於多個技術領域。質量分析器通常與離子檢測系統相關聯。

離子檢測系統：對分割和測量的離子進行測量併發送到資料系統。在這個資料系統中，儲存著與相對丰度相關的m/z比率。質譜通常表示為樣品中存在的離子的m/z比率與其強度作圖。然後，質譜中的每個峰將顯示樣品中獨特的m/z組分。然後，峰高將表示給定樣品中存在的幾個組分的相對丰度。

質譜法的型別

術語“質譜儀”用於包含兩種裝置。在這種情況下，電檢測器目前用於多個工程或技術領域。這些檢測器經常用於通常被稱為質譜法的領域（robynsrevison，2022）。廣泛使用的幾種型別的質量分析器包括飛行時間（ToF）、磁扇區、離子阱、四極杆和串聯質譜法（串聯質譜）以及Orbitrap。質譜法中經常使用的有效方法是氣相法、解吸附法和噴霧法。

質譜法的階段

質譜法的機制通常需要測量給定樣品中多個分子的質量。質譜法的四個主要階段包括電離、加速、偏轉和檢測。

電離階段使用在透過電離室之前汽化的樣品，然後在電離室中被透過電加熱金屬線圈發射的電子流轟擊。帶正電的電離室通常排斥帶正電的離子，並將其加速到三個帶負電的狹縫，電壓逐漸降低。偏轉是帶正電離子流被磁場偏轉的階段。最後階段稱為檢測，其中離子束穿過質量分析器並透過基於質荷比（m/z）的檢測器進行檢測。

結論

用於測量樣品中原子和分子的質荷比（m/z）的化學分析被稱為質譜法。該機制中經常使用的兩種主要儀器僅在對分類的帶電粒子進行輪廓描繪的方式上有所不同。這兩種儀器是質譜儀和質譜圖儀。在質譜儀中，它們通常透過電子方式檢測，而在質譜圖儀中，則透過照相或其他非電子方式檢測。

 (常見問題)

Q1. 偏轉階段發生了什麼？

A1. 偏轉階段是最後階段。在此階段，離子撞擊檢測器，電荷透過從金屬跳到離子的電子被中和。

Q2. 質譜法的主要階段是什麼？

A2. 質譜儀的機制廣泛應用於各個技術領域，因為它們在這個技術進步的世界中發揮著重要作用。質譜法的四個主要階段包括電離、加速、偏轉和檢測。

Q3. 在質譜法研究中使用哪些儀器？

A3. 質譜法的研究也被稱為質譜學。在質譜法研究中使用的兩種儀器是質譜儀和質譜圖儀。