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气相色谱一质诊和色谱制备一红外光谱联

编辑:恒电高测 浏览: 添加时间:2013-09-13 11:01

气相色谱法是利用对于用作固定相的固体或液体的吸附能力和分配系数的不同,把试徉以气体状态送入固定相,利用流动速度的差别而进行混合物分离的方法。因而.它成为一种分离和分析复杂棍合物的有力工共。通过GC-MS联机,使多组分的混合试样经过气相色谱柱的分离,在柱出口各组分分别依次流出,再依次进人MS的进样口,进行MS分析,或者由 IR扫描得到各组分的IR光谱图。下面分别地介绍MS和IR的分析原理。

质谱,就是化合物分子经电子流冲击或用其它手段打掉一个电子(有时多于一个,但比较少见)后,形戎正电荷离子,在电场、磁场的作用下按质量大小排列而成的图谱。

质谱仪的种类很多,原理也不尽相同,但大部分质谱仪的组成如下:

为了把被测物质的原子(分子)转化成带电的离子,就需要产生离子的装置,这种装置称为离子源。目前,离子源常采用电子轰击(EI)、化学电离(CI)、场致电离(FI) , 场解析(FD)等方法使被分析物质电离成离子。为了使质量不同的带电离子分开,形成有规则的质谱,则需要利用称为质量分析器的装置。常用的质量分析器主要有磁场型和四极型。离子源和质量分析器不仅在很大程度上决定了质谱分析的可能性,而且与质讲仪器的灵放度、分辨本领等主要指标有很大关系。因此,人们把它们称为质谱仪器的心脏。以磁场型单聚焦分析器为例,一个具有质量M(g)、电荷e的气态阳离子在加速电压V下进行加速。如’ 以v(cm/sec)的速度进人一均匀磁场H中,该带电离子在磁场中将作圆周运动。设它的半径为r(cm).

其中:r为轨道半径(cm),H为磁场强度(高斯),V为加速电压(伏特)。

(3)式中,r. V固定时,H变化就可对m/e扫描而得到质请图,如果r, H固定,连续变化V,也可以得到质谱图。

产生一个质谱图需要有一个最小的电子束能且(对于大多数有机化合物来说,此值为7 ^-15eV,)它表示引起卜列电离过程所需的能量

                                        M+e--) M++2e

M为分子,M+为分子(母体)离子。稍稍增加电子束能从就可以产生较高的离子数且,因为产生离子的碰搔儿率增加,进一步增加.包子束能A将引起可使分子中键发生断裂的碰撞而形成一些具有比母体分子质认要小的(偶尔也有大质凌的)碎片。这些过程,可用一假设分子ABCD表示如下:

对于含有大量原子的分子,所产生的各种正离子的数目可能性很大,它们的分布与其前行离子的稳定性和电子束所给予分子能量有关。当电子束能量超过50-70ev时,由某一给定分子所得到的产物图就变成多少是可以重现的了。另外,上面的表示式中的中性碎片都写成游离基(如A', B', CD'等),它们也可以以分子形式存在,但无论那种形式都不能到达检侧器上。

由物质分子形成的阳离子叫分子离子,它其有对应于产生它的化合物的分子it的质量。所以,分子离子是鉴定化合物的一个重要参数。而碎片离子是由于分子离子进一步裂解产生的碎片离子。其相对丰度与分子结构有密切关系。高丰度的碎片代表分子中易于裂解的部分,它对确定分子结构也是非常重要的。

在质谱中,比最丰同位素分子离子或碎片离子质址高1、2, 3, 4或更高质量单位处出现的峰,一般是山重同R素所引起的。这种峰叫同位素峰。其丰度与离子中存在该元素的原子数目及该同位素的相对含呈有关。例如,含有C1, Br的化合物质讲,可以清楚地看到所具有的M, M+ 2峰,两峰的丰度比即表示所含的Cl或Br的原子个数。

质谱中最大的峰称墓峥。在实际的质谱分析中,一般都用基峰高的百分数来报告各峰的高度,或用总峰高的百分;2报告it强度,这是质谱图中一个用处校大的效位。

红外分光光度分析通常使川的红外线的波长范围是2.5-595(4000cin-' -200cn:一’)。众所周知,物质山分子组成,分子又山原子组成。原子与原子之间以化学键连接着,分子内这些原子都在各自的乎衡位咒附近不停地振动,其振动频率不仅与墓团本身有关,而且也受到邻接基团的影响。当一定频率的红外光照射分子时,如果分子中某个基团的振动频率和它一样,则二者就会发生共振,光的能最通过分子的偶极矩的变化而传递给分子,这个基团就吸收了上述之确定预率的红外光。分子吸收光能后,使振动加激(振幅加大),即分子由原来的基态振动能级跃迁到较高的振动能级。如果红外光的振动频率和分子中各基团的振动奴串不相同,红外光就不披吸收。因此,如果连续地用不同颇率的红外光照射某一样品,由于该样品对不同频率的红外光的吸收与否,使通过样品后的红外光在一些区域较弱,在另一些区域则较强。把分子吸收红外光的情况用记录仪记录下来,就得到了红外光谱图,也称分子振动光谱。





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