质谱仪电子轰击离子源与化学电离源的清洗和安装

质谱仪电子轰击离子源与化学电离源的清洗和安装
质谱仪电子轰击离子源与化学电离源的清洗和安装

引言

经过一段时间的操作,最终需要清洗气相色谱—质谱仪离子源。如果分析物信号有损失,发现已经无法通过维护气相色谱进样口和色谱柱来改善;或者在离子源调谐时发现校正离子峰峰形较差或者推斥极或电子倍增器电压升高,则说明离子源需要清洗。参考图1,显示了几个农残组分在离子源正确清洗前后的响应对比。正确清洗和重新安装对于可靠稳定的分析操作而言至关重要,特别是化学电离源的重新安装。当今世界各

质谱仪电子轰击离子源与化学电离源的清洗和安装技术概述

地实验室中存在各种不同的离子源清洗方法,某些方法比较推崇抛光成分、肥皂或腐蚀剂。此类方法通常应用范围很有限而且无法达到长期有效性。例如大多数的抛光成分和某些肥皂含有分子量较大的蜡质,通常会导致背景噪声升高,信号响应下降。化学试剂会对离子源的表面化学起负作用,甚至增加化学活性。基于多年的实际经验,本技术概述说明了一个简便可行的方法来清洗和重新安装5973和5975电子轰击惰性离子源(EI)、电子轰击标准离子源和化学电离源(CI)

Charles Thomson, Max Ruemler, Mickey Freed, Dave Peterson and Harry Prest

图1.清洗离子源前(图中下面的谱线)后(上面的谱线),乙基谷硫磷(左)和内吸磷异构体(右)的RTIC 重叠图

2

预防安全措施

像所有涉及可燃或潜在有毒化学试剂的实验室工作一样,清洗离子源需要采取相应的预防安全措施。所有的试剂,玻璃容器和锡纸必须是洁净无污染的,清洗过程中需要进行必要的更换。

开始清洗之前,消耗品,例如灯丝,或备件;如推斥极陶瓷片都应该事先准备好。

清洗程序

按照硬件说明书和所附的录像(参考Agilent 5973和5975系列质谱仪硬件用户信息DVD )拆卸离子源。重要的是所有陶瓷片、入口和离子聚焦镜绝缘体,离子加

热块,所有的螺母和灯丝都应该放置在一张干净,无纤维材料(例如经过溶剂洗涤的或火焰处理过的锡纸)上,并且避免与任何溶剂接触(参考图2)。将金属元件分离开来有助于更加容易地清洗离子源(参考图2和图3)。过去,砂纸被推荐用于清洗离子源。此方法仍然适用于Agilent 5971和5972 M SD 系列,但是不推荐用于清洗5973和5975 MSD 系列的新型离子源。而是要用以下程序清洗5973和5975系列质谱仪离子源。

1.向少量超细粉中加入去离子水,将超细铝粉调成均匀而浓稠的浆状(参考图4)。

2.用棉签将少量的超细铝粉浆状物涂在金属组件表面。摩擦去除表层附着的材料后,可获得光洁的金属表面。

清洗EI 和CI 离子源源体时,清洗灯丝孔也很重要。使用木质的牙签将超细铝粉浆状物涂在孔中,在离子源清洗程序结束之前再将灯丝孔中的超细铝粉浆状物清除掉。

最容易受污染的部件有离子源源体、推斥极和拉出极透镜。清洗这些部件时需要格外小心。3.用去离子水冲洗所有部件。尽可能将超细铝粉清除干净。

?

图2.拆卸EI 离子源部件

图3.待清洁的EI

和CI 金属组件

3

4.将冲洗后的部件全部放在烧杯中,加入去离子水浸没所有部件,超声清洗5分钟。步骤4,5,6和7参考图5。

5.使用金属镊子将部件从装有水的烧杯中小心地取出来,浸入一个装有甲醇(农残或HPLC 级)的烧杯中。超声清洗5分钟。

6.使用金属镊子将部件从装有甲醇的烧杯中小心地取出来,浸入一个装有丙酮(农残或HPLC 级)的烧杯中。超声清洗5分钟。

重新安装程序

安装GC 色谱柱之前,应当断开质谱仪老化色谱柱,然后再连接到质谱仪的传输线上。穿入传输线后,应当将色谱柱柱头切去一部分,再往回拉直至在传输线接口端仅露出1mm (图6)。拧紧传输线隔垫直到听见两声咔咔声。切记,加热后传输线隔垫需要再次拧紧。传输线隔垫需要经常检查,当传输线循环往复地升降温,传输线隔垫是漏气的主要原因。另一个方法是使用SilTite 金属隔垫(部件号:5184-3569用于0.2至0.25 mm 内径色谱柱)。这些隔垫必须要小心

地拧紧。正确安装后,隔垫会形成一个稳定的密封环境即使升温以后都不再需要调整。

离子源只有在达到一定的真空度后才能开始升温。这就意味着需要确认不漏气以及水分降低。漏气或高水背景下加热离子源至操作温度会活化离子源,特别是将清洗离子源的努力付之一炬。更好的方法是对离子

源、四极杆、气相色谱区抽真空冷却(例如:设置为0 °C ),等待20分钟,检查系统。

1.是否真空表上的压力指针开始下降?(或者前级真空管线压力朝着操作设定值降低?)

2.然后,如果压力看上去正常,进入手动调谐面板检查空气和水分的值(图7)。如果氮气(28m/z )下降到<25,000 counts ,系统可视作为气密。水分会继续缓慢下降并且系统在高温下烘烤。

3.

上载分析方法。

?

5

5 5 5

? ? ?

图4.

超细铝粉和浆状物

图5.

离子源清洗顺序

7.使用金属镊子将部件从装有丙酮的烧杯中小心地取出来,浸入一个装有己烷(农残或HPLC 级)的烧杯中。超声清洗5分钟。

8.使用金属镊子将部件从装有己烷的烧杯中小心地取出来,放置在一张干净的锡纸或无纤维的纸巾

上。按照说明书认真组装各个部件。检查灯丝,若发现破损,立即更换。认真检查推斥极上的陶瓷片,确保无裂痕,通常由于被拧得太紧而导致裂痕。

9.立即重新将离子源安装回质谱仪。不需要将离子源放入柱温箱中烤,经过丙酮清洗后,离子源应该非常干燥,经过迅速挥发的己烷清洗后,离子源应该不带有机物。只有您使用的清洁溶剂中的残留物可能残留,这就是要求使用高纯度溶剂的原因。

4

此方法的原则在于如果系统漏气,仪器区域仍然在常温状态,用户可以立即进行故障排除而无须等待系统冷却。

分析器的烘烤

一个非常有用的宏命令可以烘烤离子源和四极杆,以降低水分背景来改善调谐和数据采集性能。这就要求调谐参数可以使用更高的离子源温度,设置到高温上

限:离子源300°C ,四极杆200°C (在手动调谐面板或离子源温度面板设置),然后保存(图8)。

此宏命令的名字是"Bake.mac ",从命令行键入。用户需要输入烘烤温度和烘烤程序(参考图8)。宏命令Bake.mac 应当被上载位于\msdchem\msexe 目录下。此宏命令要求用MSD 化学工作站G1701DA

rev D03或更高版本。

如果在上述目录下找不到此宏命令,用户可以到安捷伦网站上以用户注册,并获取用户名和密码后,注册号即可下载。更详细的介绍请参考以下内容。

自动烘烤和性能检测

使用宏命令Bake.mac 可以使分析器烘烤程序自动化。用户首先对系统开始抽真空,检查确保系统不漏,上载方法和该检查程序。通常Checkout.M 用于维修服务后对于仪器性能进行确认。此宏命令如图9所示的

逐行进行,检查序列如下:

图7.

抽真空背景检查

图6.

在质谱仪上安装和老化色谱柱。往回拉色谱柱直到在接口端仅露出1mm

5

1.调出Bake.mac 宏命令,设置离子源和四极杆的烘烤温度,以及以小时计的烘烤时间为离子源烘烤温度,四极杆烘烤温度和烘烤时间。图中显示离子源以300°C 烘烤,四极杆以200°C 烘烤,烘烤8

小时。

2.离子源和四极杆降到上载的调谐方法中设定的温度后,执行自动调谐。

3.进样方法性能评估标样两次。

1.! Bake.mac

!!

!! ? 300? 200? 8 2.!

3-4.!

Checkout.M ?

? 图9.

抽真空序列:Checkout.S

用户可以检查调谐报告中空气和水分指标和性能标样的数据文件,确认系统可以在用户所要求的分析指标中正常运行。

从安捷伦网站上下载宏命令的方法

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? 安捷伦科技有限公司,2006

中国印刷

2006年12月11日

5989-5974CHCN

离子源分解图和部件

毛细管柱插口

离子源壳体

源垫圈推斥极推斥极绝缘环

固定螺丝

离子源加热组件推斥极绝缘环

灯丝垫圈推斥极螺母(不要过紧)

离子聚焦拉出极柱体拉出极平板透镜绝缘体镜

Slide 414

Restricted

入口透镜

(完整word版)APCI和ESI电离源的区别

APCI源和ESI源 APCI 和ESI 都是API源中两种离子化方法: ESI 为电喷雾,即样品先带电再喷雾,带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子,从而被检测。 APCI 为大气压力化学电离源,样品先形成雾,然后电晕放电针对其放电,在高压电弧中,样品被电离,然后去溶剂化形成离子,最后检测。 1)原理上:APCI利用电晕放电离子化,气相离子化。ESI利用离子蒸发,液相离子化。 2)适用范围:APCI 使用于中等极性,小分子化合物,且具有一定的挥发性。而ESI 使用于极性化合物和生物大分子。 3)多电荷:APCI不能生成一系列多电荷离子,所以不适合分析大分子。ESI 能生成一系列多电荷离子,特别适用于蛋白,多肽类等生物分子。 ESI主要用于极性、大分子有机物,APCI一般用于弱极性、小分子有机物。ESI易形成多电荷离子,因而可测大分子。APCI主要产生单电荷离子,限于四极杆的质量分析范围,一般测定分子量低于1000的有机物。ESI 除与四极杆、离子阱匹配外,也可配合TOF、FTICR用于生物大分子的研究。APCI应用范围较窄,常见如某些环境污染物检测、甘油三酯检测等,一定程度上互补了ESI的应用。 ESI 的软电离程度较APCI 的还小,但其应用范围较APCI 的大,只有少部分ESI 做不出,可以用APCI 辅助解决问题,但是APCI还是不能解决所有ESI 解决不了的问题。 电喷雾电离源是一种软电离方式,即便是分子量大,稳定性差的化合物,也不会在电离过程中发生分解,它适合于分析极性强的大分子有机化合物,如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样,一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷,则其质荷比只有1000Da,进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点,目前采用电喷雾电离,可以测量分子量在300000Da以上的蛋白质。 大气压化学电离源主要用来分析中等极性的化合物。有些分析物由于结构和极性方面的原因,用ESI不能产生足够强的离子,可以采用APCI方式增加离子产率,可以认为APCI是ESI的补充。APCI 主要产生的是单电荷离子,所以分析的化合物分子量一般小于1000Da。用这种电离源得到的质谱很少有碎片离子,主要是准分子离子。 APCI与ESI源都能分析许多样品,而且灵敏度相似,很难说出哪一种更合适。同时至今没有一个确切的准则判断何时使用某一种电离方式更好。但是通常认为电喷雾有利于分析生物大分子及其它分子量大的化合物,而APCI更适合于分析极性较小的化合物。 APCI源不能生成一系列多电荷离子,所以不适合分析生物大分子。而ESI源由于它能产生一系列的多电荷离子,特别适合于蛋白质,多肽类的生物分子。 ESI和APCI共同点: 1、使用高电压元件和雾化气喷雾法产生离子 2、通常产生(M+H)+或(M-H)-等准分子离子 3、产生极少的碎片,但可以控制产生结构碎片 4、非常灵敏的电离技术。 不同点: 1、生成离子的方式不同,ESI:液相离子化;APCI:气相离子化 2、样品兼容性

瓦利安-离子注入机工作原理01解析

第三部分原理 瓦利安半导体设备有限公司 VIISta HCS 目录 章节章节编号 原理介绍…………………………………………………………………E82291210 控制原理………………………………………………---………………E82291220 离子注入操作原理………………………………………………………E82291230 第1页

介绍 第1页

VIISta HCS型高束流离子注入机是高自动化的生产工具。此离子注入机可以将单一离子类别掺杂剂的离子束注入到硅片中。 首先利用Varian 控制系统(VCS)产生工艺配方,在配方的基础上制定产生离子束的确切标准。工艺配方的设计目的包括:控制掺杂剂种类的选择,控制剂量、控制离子束的能量、注入角度等以及工艺步骤等等。 在阅读本章之前,请阅读第二章安全方面内容。 一、系统单元组成 VIISta HCS 可以分为三个有用的重要的单元:离子源单元、离子束线单元、工作站单元。 1、离子源单元 离子源子单元包括产生,吸出、偏转、控制,和聚焦,离子是有间接加热的阴极产生再由吸极取出(由D1电源与吸级装置构成),在取出工艺过程中,为了得到离子束更好的传输和低的离子束密度,离子束将被垂直聚焦。被取出的离子束通过一个四极的透镜,在进入90度离子束磁分析器之前离子束被聚焦,在磁分析器中,绝大多数不需要的离子将被分离出去。 离子源模块的主要结构,包括离子源围栏内部分和安全系统,支持分布各处的主要动力组件。还有离子源控制模块,源初始泵抽,涡轮分子泵抽,工艺气体柜,离子源和(套)管路。离子源围栏与安全系统要互锁,这是为了防止在正常注入操作过程中有人员接近。如果任何一扇门打开,或者任何维护、伺服面板被移动,高压电源和有害气体流就会通过互锁系统关闭。VIISts HCS 系统使用的不是高压工艺气体,就是需要安全输送系统的工艺气体。VSEA提供的标准工艺气体有三氟硼烷、砷烷和磷烷。 2、离子束线控制单元 离子束线控制子系统包括从90度磁偏转区域到70度磁偏转区域,在这些区域,离子束将会被减速、聚焦、分析、测量以及被修正为平行、均匀的离子束。从90度磁偏转区域到70度磁偏转区域中,离子束先被增速,再被减速。离子源与控制离子束线的四极透镜,协同D1、D1抑制极,D2、D2抑制极动力一起,提供水平与垂直聚焦控制。90度磁偏转协同判决光圈一起实现对离子的筛选分析。预设法拉第杯测量离子束强度。最终,离子束在70度偏转磁场中,协同多组磁极和顶部和底部的磁棒,被调整为方向平行,分布均匀的离子束。 离子束离开离子源模块之后进入离子束线模块。离子束首先通过离子源四极透镜(源四极透镜,Q1)调整离子束使其竖直方向 第1页

高中化学方程式:电离方程式

高中化学方程式:电离方程式 来源:网络资源 | 作者:未知 | 本文已影响1237 人 1、酸的电离(H2SO4、HNO3、HCl、HBr、HI、H3PO4、HF、H2SO3、CH3COOH、H2CO3、H2S、HNO 2、C6H5OH、HCN、HClO) H2SO4==2H++SO42- 或:H2SO4+2H2O==2H3O++SO42- HNO3==H++NO3- 或:HNO3+H2O==H3O++NO3- (以下雷同) HCl==H++Cl HBr==H++Br HI==H++I H3PO4 H++H2PO H2PO H++HPO HPO H++PO HF H++F H2SO3 H++HSO HSO H++SO CH3COOH H++CH3COO H2CO3 H++ H++ H2S H++ H++ HNO2 H++NO C6H5OH H++C6H5O- (苯酚不是酸,显酸性) HCN H++CN HClO H++ClO H2O H++OH 2H2O H3O++OH 2、碱的电离(NaOH、KOH、Ba(OH)2、Mg(OH)2、Al(OH) 3、NH3?H2O) NaOH==Na++OH KOH==K++OH Ba(OH)2==Ba2++2OH Mg(OH)2 Mg2++2OH Al(OH)3 Al3++3OH 酸式电离:Al(OH)3 H++ +H2O NH3?H2O +2OH Ca(OH)2==Ca2++2OH (澄清石灰水) Ca(OH)2 Ca2++2OH (石灰悬浊液) 3、盐的电离(NaCl、Na2SO 4、NaHSO4、Na2SO3、NaHSO3、MgSO4、CaSO4、Al2(SO4)3、CuSO4、AlCl3、AgNO3、CH3COONa、NH4NO3、FeCl3、Na2CO3、NaHCO3、Na2S、NaHS、NaH2PO4、Na2HPO4、Na3PO4、KI、NaBr、NaClO、AgCl、CaCO3) NaCl==Na++Cl Na2SO4==2Na++ NaHSO4==H++Na++ Na2SO3==2Na++ NaHSO3==Na++HSO3- (错误书写:NaHSO3==Na++H++SO42-) MgSO4==Mg2++ Al2(SO4)3==2Al3++3 CuSO4==Cu2++ AlCl3==Al3++3Cl AgNO3==Ag++NO3

高中化学电离平衡九大知识点

高中化学电离平衡九大知识点 一、弱电解质的电离 1、定义:电解质:在水溶液中或熔化状态下能导电的化合物,叫电解质。 非电解质:在水溶液中或熔化状态下都不能导电的化合物。 强电解质:在水溶液里全部电离成离子的电解质。 弱电解质:在水溶液里只有一部分分子电离成离子的电解质。 2、电解质与非电解质本质区别: 电解质——离子化合物或共价化合物非电解质——共价化合物 注意:①电解质、非电解质都是化合物②SO2、NH3、CO2等属于非电解质 ③强电解质不等于易溶于水的化合物(如BaSO4不溶于水,但溶于水的BaSO4全部电离,故BaSO4 为强电解质)——电解质的强弱与导电性、溶解性无关。 3、电离平衡:在一定的条件下,当电解质分子电离成离子的速率和离子结合成时,电离过程就达到了平衡状态,这叫电离平衡。 4、影响电离平衡的因素: A、温度:电离一般吸热,升温有利于电离。 B、浓度:浓度越大,电离程度越小;溶液稀释时,电离平衡向着电离的方向移动。 C、同离子效应:在弱电解质溶液里加入与弱电解质具有相同离子的电解质,会减弱电离。 D、其他外加试剂:加入能与弱电解质的电离产生的某种离子反应的物质时,有利于电离。 5、电离方程式的书写:用可逆符号弱酸的电离要分布写(第一步为主) 6、电离常数:在一定条件下,弱电解质在达到电离平衡时,溶液中电离所生成的各种离子浓度的乘积,跟溶液中未电离的分子浓度的比是一个常数。叫做电离平衡常数,(一般用Ka表示酸,Kb表示碱。) 表示方法:ABA++B- Ki=[ A+][B-]/[AB] 7、影响因素: a、电离常数的大小主要由物质的本性决定。 b、电离常数受温度变化影响,不受浓度变化影响,在室温下一般变化不大。 C、同一温度下,不同弱酸,电离常数越大,其电离程度越大,酸性越强。如:H2SO3>H3PO4>HF>CH3COOH>H2CO3>H2S>HClO 二、水的电离和溶液的酸碱性 1、水电离平衡: 水的离子积:KW= c[H+]·c[OH-] 25℃时,[H+]=[OH-] =10-7 mol/L ; KW= [H+]·[OH-] = 1*10-14 注意:KW只与温度有关,温度一定,则KW值一定 KW不仅适用于纯水,适用于任何溶液(酸、碱、盐) 2、水电离特点:(1)可逆(2)吸热(3)极弱 3、影响水电离平衡的外界因素: ①酸、碱:抑制水的电离 KW〈1*10-14 ②温度:促进水的电离(水的电离是吸热的) ③易水解的盐:促进水的电离 KW 〉1*10-14 4、溶液的酸碱性和pH: (1)pH=-lgc[H+] (2)pH的测定方法:

各类工业用离子源原理-国外资料

Broad-Beam Industrial Ion Sources 工业用宽光束离子源Staff of Kaufman & Robinson, Inc. H.R. Kaufman 考夫曼博士Technical Note KRI-01

介绍 一束宽的离子束通常直径几厘米或更大。光束直径也比德拜长度大得多,德拜长度是电场能穿透等离子体的典型距离。如果一束宽光束要保持在接近地电位,它就必须被中和(参见Tech. Note KRI-02)。为了中和,在离子束的每一体积中必须有大约相等数量的电子和带正电的离子。对于绝缘的目标,电子和closed-drift离子到达的数量必须相等。目标可以是溅射靶材,也可以是衬底。宽离子束中的离子能不超过2000ev。(单电荷离子通过2000伏特的电势差“跌落”获得2000 eV的能 量。)为了使损伤最小化,能量通常为1000 eV或更少。这里不考虑高能注入型的应用。只考虑防止加工表面损伤从而下降离子能量。宽束离子束有两大类:栅格型和无栅格型。 栅格离子源 栅格离子源的示意图如图1所示,其中描述了直流放电。离子是由圆形或长方形放电室中的放电产生的。可以使用几种类型的电子发射阴极。如图1所示热灯丝类型。离子也可以通过射频放电产生,而射频放电不需要电子发射阴极。通过束流电源,放电室保持在正电位。离子通过屏极上的小孔和加速器栅格被加速,这些栅格一起被称为离子光学。 可以使用不同的网格结构。最常见的是双栅极光学。直流放电时,屏栅极接近阴极电位。通过RF放电,屏栅极与束流电源的正端形成回路。正离子从正极放电室通过离子光学加速到达近地电位的目标。加速器栅格相对周围的真空室是负电位,以防止电子从中和器通过离子光学倒退。假设一个单电荷离子,在使用这类离子源时,离子获得的能量(单位为eV电子伏特)等于束流阳极电压,单位为V。 图一:有栅极离子源原理图 栅极离子源的工作压力在0.5毫托或以下。离子束的输出取决于离子光学设计。束流随着栅格间距的增大和孔径的增加而增大。根据栅格的形状和栅格中孔径的相对位置,离子束可以聚焦到一个小区域,平行,或者聚焦到一个大区域。对于给定的离子光学,离子束电流Ib取决于栅格之间的总电位差. 低电压下离子束电流急剧减小。通过增加负加速电压,可以在低电压下获得较大的离子束电流。但是一个大的负电压可以导致离子束散射,以至于到达目标的离子流实际上是减少了。三栅极光学可以在负电压较大的情况下减小光束散射,但效果有限,而且还会有其他的缺点。 无论使用何种离子光学器件,栅格离子源在低离子能量下都无法达到无栅格端霍尔离子源的离子电流容量。提供对离子轨迹控制的离子光学系统也是栅格离子源中最昂贵的部分,需要最多的维护。

质谱 离子源

液质联用和气质联用 气质联用仪(GC-MS): 适宜分析小分子、易挥发、热稳定、能气化的化合物;用电子轰击方式(EI)得到的谱图,可与标准谱库对比。 GC-MS一般采用EI和CI离子源。 EI:电子电离源,最常用的气相离子源,有标准谱库 CI:化学电离源,可获得准分子离子。PCI,NCI 液质联用(LC-MS): 不挥发性化合物分析测定,极性化合物的分析测定,热不稳定化合物的分析测定,大分子量化合物(包括蛋白、多肽、多聚物等)的分析测定; 液质的离子源种类比较多,这里只列主要的几个。 大气压电离(API)(包括大气压电喷雾电离ESI、大气压化学电离APCI、大气压光电离APPI) ESI 为电喷雾,即样品先带电再喷雾,带电液滴在去溶剂化过程中形成样品离子,从而被检测,对于极性大的样品效果好一些; APCI 为大气压力化学电离源,样品先形成雾,然后电晕放电针对其放电,在高压电弧中,样品被电离,然后去溶剂化形成离子,最后检测,对极性小的样品效果较好。 APPI:大气压光电离源,适用于弱极性的化合物,如多环芳烃等 ESI 的软电离程度较APCI 的还小,但其应用范围较APCI 的大,只有少部分ESI 做不出,可以用APCI 辅助解决问题,但是APCI还是不能解决所有ESI 解决不了的问题,一般用ESI 和 APPI 搭配使用比 ESI 和APCI 的应用范围更广一些。 电喷雾电离源是一种软电离方式,即便是分子量大,稳定性差的化合物,也不会在电离过程中发生分解,它适合于分析极性强的大分子有机化合物,如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样,一个分子量为10000Da的分子若带有10个电荷,则其质荷比只有1000Da,进入了一般质谱仪可以分析的范围之内。根据这一特点,目前采用电喷雾电离,可以测量分子量在300000Da 以上的蛋白质。电喷雾电离源是一种软电离方式,即便是分子量大,稳定性差的化合物,也不会在电离过程中发生分解,它适合于分析极性强的大分子有机化合物,如蛋白质、肽、糖等。电喷雾电离源的最大特点是容易形成多电荷离子。这样,一个分子量为10000Da的分子

离子源的功能和分类

离子源的功能和原理 3、离子辅助镀膜的薄膜特性: 1、镀层与工件表面同时存在物理气相沉积及化学反应,故镀层结合力高。 2、膜层均匀致密、韧性好; 3、光谱特性稳定,温漂小 4、吸水性减少 5、折射率升高 6、粗糙度降低 7、激光阈值降低 8、膜层发雾,光散射增加 4、离子源参数、性能比较

离子源简介-考夫曼离子源 阴极钨丝加热发射热电子;电子与气体原子或分子碰撞; 气体电离在放电室形成等离子体; 多孔栅极产生加速电场; 离子被加速电场引出、加速、获得能量;中和钨丝产生电子; 磁场对电子运动进行约束,增加离化率; 中和电子对引出离子中和形成等离子体。 考夫曼离子源工作原理 (Kaufman Ion Source) 离子源简介-考夫曼离子源 优点: 栅极加速能量大 离子可聚束能量调节范围宽结构较为简单 缺点: ×离子源结构仍复杂×馈入氧、氮等反应气体阴极中毒 ×更换阴极灯丝困难×不属主流,较少采用 离子源简介-射频离子源射频离子源工作原理 射频放电将气体电离 在放电室形成等离子体 多孔栅极产生加速电场;中和钨丝产生电子; 离子被加速电场引出、加速、获得能量; 中和电子对引出离子中和形成等离子体。离子源简介-射频离子源

特点 优点: 栅极加速能量大 离子可聚束能量调节范围宽适用反应气体离子束辅助主流 缺点: ×结构复杂,稳定性差×价格昂贵×栅极需经常维护×辐照均匀区较小离子源简介-霍耳离子源 阴极钨丝发射热电子向阳极迁移电子与气体原子碰撞使其离化磁场中电子形成霍耳电流产生电场 离子被霍耳电场加速引出、加速 阴极热电子对引出离子中和形成等离子体。 霍耳离子源工作原理 (Hall Ion Source) 离子源简介-霍耳离子源特点 优点: PowerIon-C-10A 典型参数 离子束流:5 A 离子能量:20-50 eV 无栅极、结构简单、维护简单 适用反应气体离子束辅助主流产品离子束流大易于控制等离子体中性以低能大束流工作 缺点:

离子源

目前,气相质谱和液相质谱的联用已经越来越普及。作为质谱仪中的一个重要组成部分—离子源有哪些种类以及各自不同的用途呢? 首先对于气相质谱(GS/MS)来说,主要有电子轰击电离源(EI)、化学电离源(CI)和场致电离源(FI)及场解吸电离源(FD)。EI是利用一定能量的电子与气相中的样品分子相互作用(轰击),使分子失去电子,电离成离子。当分子离子具有的剩余能量大于其某些化学键的键能时,分子离子便发生碎裂,生成碎片离子。其优点在于它是非选择性电离,只要样品能气化都能够离子化,且离子化效率高、灵敏度高;能够提供丰富飞结构信息,是化合物的指纹谱;有庞大的标准谱库供检索。其缺点在于不适用于难挥发、热不稳定的样品,而且只能检测正离子,不检测负离子。CI是指引入一定的反应气进入离子化室,反应气在具有一定能量的电子流的作用下电离或裂解,生成的离子和反应气分子进一步反应或和样品分子发生离子分子反应,通过质子交换使样品分子电离。其优点在于可以通过控制反应,根据离子亲和力和电负性选择不用的反应试剂,用于不同化合物的选择性检测。其缺点在于也不适用于难挥发和热不稳定样品,谱图重复性不如EI图谱,而且反应试剂容易形成较高的本底,影响检测限。FI和FD是一种软电离方式,由一个电极和一组聚焦透镜组成,形成高达几千伏的强电场,使气态分子的电子被拉出而电离。其优点在于几乎没有碎片离子,没有本底,图谱很干净。缺点在于仅适用于扇形磁场质谱和飞行时间质谱仪,我们常见的四级杆质谱和离子肼质谱都不能配置FI和FD源,而且高压容易产生放电效应,操作也更难一些。EI源是我们最常见的气质离子源。

对于液相质谱(LC/MS)来说,主要有大气压离子源(API)、快原子轰击源(FAB)和基质辅助激光解析电离源(MALDI)三种电离方式。API主要给出分子量信息,一定条件下可以提供有限的信息结构,它又包括电喷雾电离(ESI)和大气压化学电离(APCI)。ESI是指样品溶液从毛细管流出时,在电场及辅助气流的作用下喷成雾状的带电液滴,液滴中溶剂被蒸发,使液滴直径变小,发生“库伦爆炸”,把液滴炸碎,此过程不断重复,形成样品离子。其优点在于能够给出分子量信息,适合于离子型和极性分析物,灵敏度高,高分子量测定,适合毛细管高效液相色谱,缺点在于对液相的流速有一定的限制,在高盐浓度下对离子有抑制。APCI是指样品被迫通过一根窄的管路喷雾针,使其得到较高的线速度,并且给喷雾针高温加热及雾化气,使液流在脱离管路的时候快速蒸发成液体,然后再大气压条件下利用尖端高压放电而使分析物发生气相化学电离。其优点在于使用方便,耐用性好,灵敏度高,可以匹配高流速,适合于非极性至弱极性样品,小分子样品以及抗菌素和碱性药物等。其缺点在于有可能发生热裂解,有低质量端的化学噪声大,有限的结构信息。因此ESI和APCI是互补的。FAB离子化能力强,适用于强极性、挥发性低、热稳定性差和相对分子质量大的样品,对非极性样品灵敏度下降、低质量区以下产生较多干扰峰。MALDI的准分子离子峰很强,几乎没有碎片离子,可以直接分析蛋白质酶解后多肽混合物,对样品中杂质的耐受量较大,适用于多肽、蛋白质、糖蛋白、DNA片段、多糖及其他生物技术产品的分析。API源是我们最常用的液质离子源。 ELEMENT GD双聚焦辉光放电质谱仪

离子源工作原理

提纲: Anode layer ion source的基本结构和演化 正交场放电,为什么是阳极层? 阳极层加速原理,溅射的影响,离子束的发射效率与放电模式(低压/高压)的关系。 在DLC中应用的难点 短路?在一些电介质薄膜沉积中呢? Physics and engineering of crossed-field discharge devices—Abolmasov 正交场放电器件可分为下图所示几个类型,图中每种构型都满足漂移形成闭合路径。三种主要构型为:圆柱、环形和平面构型。被约束在漂移路径内的电子行程足够长,增加了对本底气体的离化几率。

电子的漂移运动形成Hall电流, 除此之外,电子在垂直磁力线方向的运动形成阳极感受的放电电流, 考虑到 在强场近似下,。如果考虑电子的反常输运,。 注意,在沿着磁力线方向上,碰撞会阻碍电子运动;而在垂直于磁力线方向上,迁移需要碰撞,其频率与电子运动能力成正比。假设,电子的larmor轨道大部分时间内是完整的。电子的随即运动步长与无磁场时是一致的。那么,我们可以认为B场为等效气压。 宽束离子源的引出往往是通过包含加速-减速功能的多孔栅极引出的。栅极引出的离子束可以精确地控制离子能量和剂量,但并不适用于低能离子束应用。这是因为栅极之间的空间电荷效应 d即是栅极间距。(更高的引出束流意味着更高的电压) 无栅极离子源

无栅极离子源起源于空间推进器项目。该种Hall离子推进器分为两类:SPT和TAL,前者和后者的区别在于延长的加速通道和绝缘壁的使用。由于TAL不需要电子发射器(阴极灯丝)辅助运行,使其更适宜工业应用。 TAL中,如图2(d),轴向电场建立在阳极和阴极极靴之间,形成环形加速通道。极靴之间形成径向磁场。正交场驱使电子沿角向运动,阻止了电子向阳极的直接流动——主要的电位降发生在阳极附近的磁化电子云中(阳极鞘)。该电位降将离化区的离子加速远离放电通道。由于无离子鞘,TAL的离子流不受空间电荷限制。 TAL应用在工业生产中的变种ALIS,其离子能量分布范围很宽(这是因为不同离化位置的电位不同),离子束的平均能量(veeco的说法是60%)。该离子源适用于需要能量大于100eV、分散束流、较宽能量分布情况的应用,同时,应用领域可以接受一定数量的溅射污染。由于没有灯丝,ALIS也可在反应气体下放电。 End-Hall源也属于无栅极离子源范畴,但不同于TAL。End-Hall源的磁场是轴向发散的,导致其放电机制有很大不同。在较低的碰撞频率下(),电子与发散磁场作用,产生了离子的加速场。这种机制也就限制了其运行的上限为,且需要中和器。 放电模式的分类 尽管存在不同的放电构型,正交场放电的 共性还是明显的,如上述提到的Hall电流。 不过,目前尚未有一个关于正交场放电的 完备理论。这导致设计正交场放电设备的 尝试是建立在实验基础上的。本文认为四 种基本构型:penning放电、ALIS、圆柱磁 控和平面磁控,可以用Schuurman分类描 述。 在低气压下(<10-4Torr),电子约束时间远 长于离子渡越时间。因此放电是纯粹的电 子等离子体。低压放电有两个区间:低磁

表面解吸常压化学电离源的研制及应用_陈焕文

仪器装置与实验技术 表面解吸常压化学电离源的研制及应用 陈焕文 *1,2 赖劲虎1 周瑜芬1 郇延富2 李建强 1 张燮1 王志畅1 罗明标 1 1 (东华理工学院,抚州344000) 2 (吉林大学化学学院,长春130021) 摘 要 根据表面解吸常压化学电离源(SDA PC I)对表面痕量待测物进行常压解吸化学电离的原理,自行研制了SDAPCI 电离源及其与线性离子阱(LTQ )质谱仪的接口,成功地在LTQ 上实现了表面解吸常压化学电离。此方法无需样品预处理,直接利用电晕放电产生的H 3O +在常压下对待测样品进行表面解吸化学电离,避免了甲醇等有毒试剂的使用。在优化的仪器参数条件下,分别用正/负离子模式成功地检测了片剂药品中的氯雷他定、乙酰氨基酚等活性成分和其它不同表面上TNT 、氨基酸和多肽等物质,对这些常见物质的检出限不高于10pg /c m 2。采用氩气作为电离试剂,观测到乙酰氨基酚、多肽等物质形成的自由基阳离子,提出了在氩气氛围中获得自由基阳离子的可能机理。实验表明SDA PC I 具有灵敏度较高,选择性好,适用范围宽等特点,适合用于药品、食品等非破坏、无污染检测以及对复杂基体物质进行快速现场分析。关键词 表面解吸常压化学电离质谱,表面分析,化学电离,自由基阳离子 2007-01-15收稿;2007-04-02接受本文系国家自然科学基金(N o .20505003)和科技部仪器升级改造项目(No .2006S J 156100)资助*E-m ai:l c hw 8868@g m ai.l co m 1 引 言 离子源是质谱仪的关键部件之一。为拓宽质谱仪的应用领域,提高分析测试的效率,开发出许多新型的离子源,例如用于生物大分子分析的电喷雾电离(ESI) [1] 、稍后出现的解吸离子化(D I) [2] 则形成了 包括等激光解吸离子化(LD I)[3] 、基体辅助激光解吸离子化(MALD I)[4] ,二级离子质谱(SI M S)[5] 和快 原子轰击(FAB)[6] 等多种电离方式的离子源系列,为特定形式的固体样品的质谱分析提供了有效途径。在20世纪70年代出现了大气压化学电离(APC I) [7,8] ,使液相中弱极性化合物的质谱分析成为可 能,而且进一步提高了质谱分析的灵敏度。但是,无论是ESI/APC I 还是经典解吸电离,都需要对待分析样品进行特定的转化后才能够进行质谱分析,尤其是对复杂基体样品的预处理,其过程更加繁琐,难以满足现代分析的实际需要。 2004年,Takats 等[9] 发明了电喷雾解吸电离(DESI)技术,能够将表面吸附的低蒸汽压物质直接进 行解吸电离,从而可以在无须样品预处理的情况下对复杂基体样品进行快速质谱分析[10~16] 。但是,DESI 也具有如灵敏度不高,需要使用笨重的高压钢瓶,不能直接分析粉末样品,且须将甲醇等有毒试剂喷射到样品表面,造成受检产品污染等缺点,因此,难以在药品、食品等相关领域得到实际应用。 本研究成功地结合DESI 与APC I 技术的优点,研制了表面解吸常压化学电离源(SDAPC I)。在无须样品预处理的前提下,可以对各种不同表面吸附的痕量非挥发性物质进行常压解吸化学电离,大幅度提高了灵敏度。同时,由于可利用空气中水分作为电离试剂,不使用有毒试剂和笨重的钢瓶等,能够直接对粉末样品进行分析,有利于在小型质谱仪上进行复杂物质的现场快速质谱分析。 2 原 理 2.1 常压化学电离 表面解吸常压化学电离源(SDAPC I)充分结合了APC I 和DESI 的优点。在APC I 中,待测物质必须 第35卷2007年8月 分析化学(FENX IHUAXU E) 仪器装置与实验技术 Ch i nese Journa l o f Ana l y ti ca l Chem istry 第8期1233~1240

离子源与质谱仪作用机理

离子源与质谱仪作用机理 质谱离子源及质量分析器的种类及作 用机理 课程名称掺伪掺杂食品鉴别与检验技术 学院专业姓名学号指导老师 二〇一四年七月 质谱离子源及质量分析器的种类及作用机理 质谱分析是一种测量离子荷质比(电荷-质量比)的分析方法,可用来分析同位素成分、有机物构造及元素成分等。其基本原理是使试样中各组分在离子源中发生电离,生成不同荷质比的带正电荷的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器。在质量分析器中,再利用电场和磁场使发生相反的速度色散,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。在众多的分析测试方法中,质谱学方法被认为是一种同时具备高特异性和高灵敏度且得到了广泛应用的普适性方法。与色谱分析技术同为现代掺伪掺杂技术的支撑,色谱是一种分离的手段,而质谱是一种鉴定手段,检验过程中通常采用质谱联用技术。质谱仪器一般由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、数据处理系统等部分组成。 质谱分析作为一种新型的现代仪器分析手段,因其高灵敏性、高准确性、高选择性、分析检测范围宽以及其定性、定量方面的强大功能等特点,在食品添加剂、激素、抗生素,农兽药残留等食品分析检测领域得到了广泛的应用。下面主要介绍几种主要:质谱离子源及质量分析器的种类及作

用机理。 1 离子源类型——“接口”技术 离子源是使中性原子或分子电离,并从中引出离子束流的装置。它是各种类型的质谱仪不可缺少的部件。离子源的性能决定了离子化效率,很大程度上决定了质谱仪的灵敏度。常见的离子化方式有两种:一种是样品在离子源中以气体的形式被离子化,另一种为从固体表面或溶液中溅射出带电离子。在很多情况下进样和离子化同时进行。常用的离子源有以下几种。 1.1快原子轰击源(Fast Atomic bombardment,FAB) FAB是一种常用的离子源,由Barber研究小组于1981年研发成功并使用,适合于分析离子化能力强,极性强,分子量大、难气化、热稳定性差的样品,例如肽类、低聚糖、天然抗生素、有机金属络合物等,但对非极性样品灵敏度下降、低质量区以下产生较多干扰峰。FAB得到的质谱不仅有较强的准分子离子峰,而且有较丰富的结构信息。但是,它的分子量信息不是分子离子峰M,而往往是(M+H)+或(M+Na)+等准分子离子峰。FAB 主要用于磁式双聚焦质谱仪。 1.2电喷雾电离源(Electrospray ionization,ESI) 样品溶液经色谱柱分离,流经色谱管,到达喷雾针,针上加有3~5kV 的电压,在强电场和雾化气的作用下,溶液迅速雾化产生高电荷液滴,并形成扇状喷雾。在加热辅助气及高温条件下,溶剂迅速蒸发,带电液滴的表面积不断缩小,表面电荷密度逐渐增大。当密度达到“Rayleigh极限”时,带电雾滴中的样品就会由于雾滴发生“库伦爆裂”而分离出来,形成样品离子。带电的碎片离子就在电场的作用下进入质谱的质量分析器进行

电离辐射源

电离辐射源 每个在地球上生存的人都会受到电离辐射源的照射,这种照射来自于空间,也来自土壤、空气,另外人们最常接触到的比如X光机、CT及核医学应用的131I 18F 等都是我们常见的电离辐射源,那么这些电离辐射源分类及相关剂量贡献是怎样的呢?具体来说,本部分内容包括: ?天然辐射源 ?人工辐射源 请你仔细观看教学录像,然后完成随后的案例分析,最后进行自我检测,以巩固所学。 案例分析回馈(电离辐射源) 碘-131是一种人工放射性同位素,正常情况下自然界是不会存在的,其符号 I-131,半衰期8天,它的原子核内有78个中子,而碘的稳定性核素原子核有74个中子,碘131是β衰变核素,发射β射线(99%)和γ射线(1%)。碘131 属高毒性核素,敏感器官是甲状腺。人体若在短期内受到大剂量辐射,近期可引起甲状腺炎、甲状腺功能减退,远期可发生甲状腺结节和癌变。 对放射性核素碘-131来说,它既放出高传能线密度粒子,又放出低传能线密度的射线,所以既要防止内照射又要防止外照射。如在医学上操作碘-131时,工作人员在利用时间、距离、屏蔽防护的同时,还要利用通风柜等设施进行操作,做到内外防护兼顾,并需具备处理废水、废物的设施,如废水衰变池和废物储存箱等。 自我检测 1.正常本底地区,天然辐射源对成年人造成的平均年有效剂量约为________。 A. 20 mSv/年; B. 2.4 mSv/年; C. 5 mSv/年 2. 3.在人工辐射源中,对人类照射剂量贡献最大的是________。 A. 核电; B. 医疗照射; C. 氡子体 4. 5.天然辐射源对成年人造成的平均年有效剂量当量

A. 其中2/3来自内照射 B. 其中2/3来自外照射 C. 其中2/3来自宇宙照射 6. 网上活动二 比起日本福岛核电站相对一过性的核污染,我们更需注意生活中的辐射,试思考我们身边每天都在接受的哪些辐射反而更应该引起注意? 2011年3月,日本本州岛东部海域地震引发福岛核电站发生放射性物质泄漏,裂变产物碘-131是其中一种泄漏的放射物。放射性碘是由铀或钚和中子反应生成重要的核裂变产物之一,由于裂变碘在早期混合裂变产物中的份额较大,其中主要的是碘-131,因此放射性碘可以作为核爆炸或核反应堆泄漏事故的信号核素。 国家核事故应急协调委员会2011年3月26日发布消息称,在中国黑龙江省东北部空气中发现了极微量的人工放射性核素碘-131。对此,有关专家初步判断,这些极微量的放射性污染物是从近日本福岛核电站的地区由一个小环流带入中国的。这些核污染物更在国内引发一连串的抢盐事件,令国人闻之色变。 这种骇人听闻的碘-131,除了是核污染产物外,还有实际医用价值。在核医学中,碘-131可以通过碘化钠溶液被甲状腺的摄取量来检查甲状腺的功能。除此之外,碘131还可用来标记许多化合物,供体内或体外诊断疾病之用。如碘-131标记的玫瑰红钠盐和马尿酸钠就是常用的肝、胆和肾等的扫描显像剂。 思考问题 1.对于I-131这个核素对人体有何害处? 2. 3.放射医护人员对I-131的防护工作又应有何装备呢? 案例分析回馈(电离辐射源) 碘-131是一种人工放射性同位素,正常情况下自然界是不会存在的,其符号 I-131,半衰期8天,它的原子核内有78个中子,而碘的稳定性核素原子核有74个中子,碘131是β衰变核素,发射β射线(99%)和γ射线(1%)。碘131 属高毒性核素,敏感器官是甲状腺。人体若在短期内受到大剂量辐射,近期可引起甲状腺炎、甲状腺功能减退,远期可发生甲状腺结节和癌变。

液质离子源的介绍

液质离子源的介绍 ESI最早是由analytica公司做的,大约在80年代。后来各公司不断改进,形成了各个公司专利的离子源。其中,有独立专利技术的有:Finnigan、Waters、AB、安捷伦。Bruker和安捷伦是合作关系,它让安捷伦用自己的离子阱,它就用了安捷伦的离子源,是一个交换协议。 据大量研究表明,虽然质谱的很多方面都会影响灵敏度,但离子源对质谱的影响是非常大的。离子源的设计需要考虑几大因素:一个是离子化效率、一个是抗污染、一个是传输效率。所以,离子源的设计应该不只考虑喷针,还要考虑传输路径,要让离子化的东西,尽可能传到后面的质量分析器去。 最早Analytica公司: (1)一个典型的三层套管式离子源,中间是液体,外层(鞘层)是辅助液体,最外层是辅助气体 (2)当时认为:喷针冲着采样锥孔(吸极,skimmer),没有角度,即直喷,就会让尽可能多的离子进去 (3)有一个离子传输毛细管,气化的离子在其中运行,进一步完成充分的离子化,再进入后面的质量分析器 (4)后面都是用六极杆/八极杆传输。 缺点: (1)直喷时,抗污染性能较差,其实,液体流过,真正离子化的部分很少,必须迅速除去积累的液体,而且要抗污染 (2)这时的离子传输毛细管太细了,又不能加热,气化的离子有可能再次冷凝,从而堵塞毛细管。 后来,各公司都借鉴并改进了这一设计,其中,以Finnigan、Agilent等保留更多。Finnigan改变了喷针,开始用直喷,后来用垂直喷,再后来(就是现在)用60度喷针,据公司说:符合气流动力学,使离子可以尽可能进入,但没进入的又可以快速排走(离子源下面连了一个大管子,接上机械泵,就迅速把脏东西抽走了),但注意:这种设计用在Finnigan 的离子阱和串联四极杆上,他们本身有一个MSQ型单级四极杆,仍然采用垂直喷。 60度的离子源

DART实时直接分析质谱离子源介绍

DART实时直接分析质谱离子源介绍 字体: 小中大|打印|L发布: 2010-8-09 17:45 作者: webmaster 来源: 华质泰科查看: 26088次 实时直接分析(Direct Analysis in Real Time)简称DART,是一种热解析和离子化技术。 DART操作简单,样品置放于DART源出口和一台LC-MS质谱仪的离子采样口,便可进行分析。 适用于分析液、固、气态的各类型样品 由美国J. Laramee和R. Cody(美JEOL公司)于2005年发明,现由IonSense公司商品化生产、制造和销售。获得2005年Pittcon大奖。 DART已广泛应用于药物发现与开发(ADME)、食品药品安全控制与检测、司法鉴定、临床检验、材料分析、天然产品品质鉴定、及相关化学和生物化学等领域。

相比于现行通用的液质联用(LC-MS)技术,DART-MS分析将不再需要繁杂的样品制备和耗时的色谱分离。作为一种“绿色”分析检测技术,DART-MS将不需要化学溶剂的消耗,急剧缩短样品分析周期,和极大地减少对固定资产及人员的投资。 该技术在美欧等国的研究与应用已成燎原之势,并在著名大学(如Purdue,Rice,George Washington,U Maryland)、研究院(如Los Almos NL,NRCC Canada,US Army)、跨国制药公司(如Roche,Merck,Amgen,GSK,Pfizer,Eli Lilly)、国家执法部门(如FBI,FDA,EPA)等相继采用。 DART主要功能 DART能在几秒钟内分析存在于气体、液体、固体或材料表面的化合物,从而对样品无损耗

化学:弱电解质的电离平衡归纳总结

弱电解质的电离平衡 考查方式: 本章为历年高考考试中考点分布的重点区之一,主要的题型为选择题,偶有简答题,尚未出现过综合性的大题,涉及此内容的考点将基本不变,热点将常考常新,跨学科的综合性大题将有可能出现。从近几年高考命题规律来看,今后的高考试题中这部分内容出来的概率仍然很高,这是这部分内容在教材中的地位决定的,有关PH值的计算、离子共存、离子浓度大小的比较将仍是必考点。 命题规律: 1.弱电解质的电离平衡 电离平衡是化学平衡理论应用的X例,在化学中占有重要的地位在历年高考均受到重视,近五年的高考题也承继了这个传统。 考查的主要内容集中点 比较某些物质导电性强弱; 外界条件对弱电解质电离平衡的影响; 依据电离平衡移动理论,解释某些问题。 同浓度(或PH)强弱电解质的比较,如氢离子浓度大小,起始反应速率,中和碱的能力、稀释后的PH的变化等。 2.水的电离与溶液的PH 以水的电离和溶液pH 计算为考查内容的试题能有效地测试考生的判断、推理、运算等思维能力,仍将是将来考试的热点。 考试内容包括: (1).已知pH 的强酸、强碱混合,或已知浓度的强酸、强碱混合,计算溶液的pH (2).已知pH或c的强弱酸碱混合,分析溶液的酸碱性。 (3).已知混合溶液的pH,推断混合前的酸碱的各种可能,或已知溶液的pH及强酸、强碱的pH,求混合比例。 (4).中和滴定接近终点时,溶液pH计算。 (5).在新情景下,考查水电离平衡及K w。 3. 盐类水解 考查的内容有: 1.盐对水的电离程度的影响做定性判断或定量计算 2.盐溶液蒸干灼烧后产物的判断; 3.pH大小的比较; 4.离子浓度大小的比较等。 另外,判断离子共存、配制溶液、试剂贮存、化肥的混用、物质鉴别推断、某些盐的分离除杂等内容在高考中也涉及到盐的水解。其中命题的热点是离子浓度大小的比较。在高考试题中,特别是选择题,常常将盐类水解与弱电解质的电离、酸碱中和滴定、pH等知识融合在一起,具有一定的综合性。

气相色谱-负化学电离源质谱法测定土壤中8种多溴联苯醚

气相色谱-负化学电离源质谱法测定土壤中8种多溴联苯醚 1 王林1,周友亚*1,杨进2,欧冬妮2,张超艳1,唐艳冬3,韩得满4,颜增光1,2 李发生1 3 1(中国环境科学研究院环境基准与风险评估国家重点实验室,北京100012) 4 2(通标标准技术服务(上海)有限公司,上海200233) 5 3(环境保护部环境保护对外合作中心,北京100035) 6 4(浙江省台州学院,台州318000) 7 8 摘要 9 建立了气相色谱-负化学电离源-质谱法测定土壤中8种多溴联苯醚的分析方10 法。利用V(二氯甲烷):V(丙酮)=1:1混合溶液提取土壤中多溴联苯醚,采用11 气相色谱-负化学源-质谱法进行检测分析。结果表明,土壤中各PBDEs单体的检12 出限为0.05~10.00 ng/g,加标回收率为75%~135%,相对标准偏差为6.3%~24.4%。 13 方法用于浙江台州12个实际土壤样品PBDEs的检测,结果令人满意。 14 关键词 15 气相色谱-负化学离子源-质谱法;多溴联苯醚;土壤样品 16 1 引言 17 多溴联苯醚(PBDEs)是一种常见的溴代阻燃剂(BFRs),因其阻燃效果高,18 热稳定性好,价格便宜,对材料性能影响小等优点,而被广泛应用于塑料、纺织19 品、油漆及电子产品中[1,2]。目前,PBDEs已经在底泥、沉积物[3,4]、鱼类[5,6]、人20 体[7,8]和土壤[9,10]等基质中被不同程度的检出,环境介质中痕量的PBDEs可通过21 食物链对人类和高级生物的健康造成危害,也可通过“蚱蜢跳效应”广域迁移,22 导致全球污染。 23 目前,国内尚缺少环境样品中PBDEs的检测标准,美国环保署在2003年的24 本文系国家自然科学基金(21075114)和环保公益性行业科研专项(201009015)资助 * E-mail:zhouyy@https://www.360docs.net/doc/507135909.html,

质谱法基本知识(3)—电离源(a电子电离源)

质谱法基本知识(3)—电离源(a电子电离源) 电离源 电离源的功能是将进样系统引入的气态样品分子转化成离子。由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大,因此,对于不同的分子应选择不同的离解方法。通常称能给样品较大能量的电离方法为硬电离方法,而给样品较小能量的电离方法为软电离方法,后一种方法适用于易破裂或易电离的样品。 离子源是质谱仪的心脏,可以将离子源看作是比较高级的反应器,其中样品发生一系列的特征降解反应,分解作用在很短时间(~1μs)内发生,所以可以快速获得质谱。 由于离子化所需要的能量随分子不同差异很大,因此,对于不同的分子应选择不同的离解方法。 许多方法可以将气态分子变成离子,它们已被应用到质谱法研究中。 类型:电子电离源、化学电离源、场电离源、快速原子轰击源及电喷雾电离源等,其中以电子电离源及电喷雾电离源应用广泛。 表21.l列出了各种离子源的基本特征。 电子轰击电离源(electron ionization, EI) 电子电离源是通用的电离法,是使用高能电子束从试样分子中撞出一个电子而产生正离子,即

M+e → M++2e 电子束产生各种能态的M+。若产生的分子离子带有较大的内能(转动能、振动能和电子跃迁能),可以通过碎裂反应而变成碎片离子,如 A+和B为碎片离子;N和N·分别为中性分子和游离基。

离子电离后经加速进入磁场中,其动能与加速电压及电荷Z 有关,即

Eo是离子在加速前于电离过程中得到的动能;z为所带电荷;V为加速电压;m是离子质量;v是离子线速度。若忽略Eo 灯丝和阳极之间加入约70V电压 而有些分子离子由于形成时获能不足,难以发生碎裂作用,而可能以分子离子被检测到。图21-5所示为一电子轰击源的示意图。在灯丝和阳极之间加入约70V电压,获得轰击能量为70eV的电子束(一般分子中共价键电离电位约 10eV),它与进样系统引入气体束发生碰撞而产生正离子。正离子在第一加速电极和反射极间的微小电位差作用下通过第一加速电极狭缝,至质量分析器电极狭缝,

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