气相色谱离子迁移谱
离子迁移谱及其应用
离子迁移谱技术及其应用离子迁移谱(Ion Mobility Spectrometry,IMS)技术是上世纪60年代末70年代初发展起来的一种微量化学物质分析检测技术，早期也称为等离子色谱(Plasma Chromatography)。
其利用样品在大气压下电离形成的气相离子在弱电场中漂移，由于各离子的大小、电荷、质量和形状不同使得它们通过迁移管的时间不同，由此来进行离子的分离定性[1]。
1离子迁移谱技术的发展IMS诞生之前，质谱分析技术己经发展的比较成熟，气相色谱技术(GC)在当时也是一种发展比较成熟的化学分析方法。
随着时代的发展，仪器的小型化和样品分析时间的缩短成为人们关心的问题。
但是MS需要在真空条件下进行，仪器造价较高；而GC虽然是一种比较精确的测量方法，但复杂耗时。
针对MS和GC 的上述弱点，诞生了IMS技术。
第一台IMS的诞生，可以追溯到1965年，当时一个名为Franklin GNO Corporatoin的研究机构遇到了一个问题，就是如何在环境大气压下，把空气中某些化合物产生的负离子分离开来。
他们经过研究意识到可以制造一台仪器，利用离子迁移的原理进行化学分析，这样就首次出现了IMS。
Cohen等人在1970年对IMS作了具体描述，同时在杂志中也出现了越来越多的文章来介绍这项技术。
其中Karasek的一篇文章可谓影响深远，他在文中介绍了IMS中离子分子的形成过程，并与当时人们熟悉的色谱技术相比较，从此人们开始对IMS产生了浓厚的兴趣。
经过四十年的发展，传统的IMS技术已经发展的比较成熟，并且己经有商品化的产品在实际中应用，如加拿大的Barringer、美国的Ion Track Instruments 以及英国的Graseby Technology，它们生产的IMS产品已经在检测毒品、爆炸物以及化学毒气方面得到了广泛而卓有成效的应用[2]。
2IMS原理及仪器IMS的基本原理是被检测的样品蒸气或微粒先进行离子化形成离子，然后使产生的离子进入一弱电场中进行漂移，在漂移过程中离子与逆流的中性漂移气体分子不断发生碰撞。
气相色谱
第一章气相色谱法一色谱法概论色谱法是一种重要的分离分析方法，它是根据组分在两相中作用能力不同而达到分离目的的。
色谱法早在1903年由俄国植物学家茨维特分离植物色素时采用。
他在研究植物叶的色素成分时，将植物叶子的萃取物倒入填有碳酸钙的直立玻璃管内，然后加入石油醚使其自由流下，结果色素中各组分互相分离形成各种不同颜色的谱带。
这种方法因此得名为色谱法。
以后此法逐渐应用于无色物质的分离，“色谱”二字虽已失去原来的含义，但仍被人们沿用至今。
●色谱法中，将填入玻璃管或不锈钢管内静止不动的一相（固体或液体）称为固定相；●自上而下运动的一相（一般是气体或液体）称为流动相；●装有固定相的管子（玻璃管或不锈钢管）称为色谱柱。
当流动相中样品混合物经过固定相时，就会与固定相发生作用，由于各组分在性质和结构上的差异，与固定相相互作用的类型、强弱也有差异，因此在同一推动力的作用下，不同组分在固定相滞留时间长短不同，从而按先后不同的次序从固定相中流出。
色谱法的分类根据流动相的状态可分为：气相色谱(GC)、液相色谱(LC)、超临界流体色谱(SFC) 按固定相在支持体中的形状分：柱色谱、平板色谱——纸色谱、薄层色谱按分离机理分类●利用组分在吸附剂（固定相）上的吸附能力强弱不同而得以分离的方法，称为吸附色谱法。
●利用组分在固定液（固定相）中溶解度不同而达到分离的方法称为分配色谱法。
●利用组分在离子交换剂（固定相）上的亲和力大小不同而达到分离的方法，称为离子交换色谱法。
利用大小不同的分子在多孔固定相中的选择渗透而达到分离的方法，称为凝胶色谱法或尺寸排阻色谱法。
按机理分：吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱、排阻色谱二色谱流出曲线及有关术语色谱流出曲线和色谱峰：由检测器输出的信号强度对时间作图，所得曲线称为色谱流出曲线。
曲线上突起部分就是色谱峰。
(一)基线：在实验操作条件下，色谱柱后没有样品组分流出时的流出曲线称为基线，稳定的基线应该是一条水平直线。
气相色谱法
当含较大电负性有机物被载气带入ECD内时，将 捕获已形成的低速自由电子，生成负离子并与载 气正离子复合成中性分子，基流下降形成“倒峰”
四、火焰光度检测器（FPD）
FPD对含S、P化合物具有高选择性和高 灵敏度的检测器。因此，也称硫磷检测 器。主要用于SO2、H2S、石油精馏物的 含硫量、有机硫、有机磷的农药残留物 分析等。
检测器: 将被分离的组分的量转为 易于测量的电信号的装置
检测器类型
浓度型检测器：检测器的响应值与组分的 浓度成正比，如热导检测器和电子捕获检 测器。 质量型检测器：检测器的响应值与单位时 间内进入检测器某组分的质量成正比，如 氢火焰离子化检测器和火焰光度检测器。
一、热导池检测器
热导池检测器（TCD)：根据不同的物质具 有不同的热导率这一原理制成。 通用型检测器: 对任何气体均可产生响应。 因而通用性好 特点：线性范围宽、价格便宜、应用范围 广，但灵敏度较低。
工作原理
仅有载气通过时，电桥 平衡 R参=R测 ; R1=R2 ， R参· 2=R测· 1 R R 无电压信号输出； 有样品随载气进入样品臂时，热导系数发生变化， 测量臂的温度发生变化，其电阻亦发生变化，电 桥失去平衡 R参≠R测；R参· 2≠R测· 1，有电压信号输出。 R R
规律：载气和样品混合气体与纯载气的热导系数相 差越大，则输出信号越强。
3. 分离系统
分离柱包括填充柱和开管柱(或称毛细管柱)。 柱材料包括金属、玻璃、融熔石英、等。
填充柱：多为U形或螺旋形，内径2~4 mm， 长1~3m，内填固定相。
开管柱： ①涂壁开管柱：将固定液均匀地涂在内径为0.1～ 0.5mm的毛细管内壁而成; ②多孔层开管柱：在管壁上涂一层多孔性吸附剂 固体微粒; ③载体涂渍开管柱：先在毛细管内壁涂上一层载 体，如硅藻土载体，在此载体上再涂以固定液。 ④键合型开管柱：将固定液用化学键合的方法键 合到涂敷硅胶的柱表面或经表面处理的毛细管内 壁上，该类柱的固定液流失少，热稳定性高。
气相色谱-离子迁移谱联用技术用于舱室空气质量检测的可行性
分 离效 率 高 、 分析 时 间短 、 定量结果准、 容 易 自动化
而著名 。但 是 由于 ＧＣ分 析法是 靠 与标 准 物质 的保
留时 间进行 比较 来 进 行 定性 分 析 ， 对 于 保 留时 间 相
同或接 近 的 物 质 ， 定 性 分 析 结 果 的可 靠 性 不 大 ， 所 以人 们一 直 在 努 力 探 索 其 与 各种 检 测 仪 器 的联 用 技术 。离 子迁 移谱 （ Ｉ ＭＳ ） 是 一种 非 选择 性 的检 测 技
Ｆｅ ａ ｓ ｉ ｂ ｉ ｌ ｉ ｔ ｙ ｏ ｆ ａ ｐｐｌ ｉ ｃ ａ ｔ ｉ ｏ ｎ ｏ ｆ ＧＣ— Ｉ ＭＳ ｆ ｏ ｒ ａ ｉ ｒ ａ ｎａ ｌ ｙ ｓ ｉ ｓ ｉ ｎ ｓ ｕ ｂ ｍａ ｒ ｉ ｎｅ ．Ｓｕｎ ｙａｎ ｑ ｉ ａ ｏ， Ｇｕ ｏ Ｘｉ ｎ， Ｈ ｏ ｕ Ｃｈｅ ｎ
非 常适 合空 间有 限 、 电量有 限 的小 型 核 潜 艇 和 常规
离子 迁移 谱 对 挥 发 性 和 半 挥 发 性 有 机 物 的检 测具 有很 高 的灵 敏 度 ，非 常 适 合 与 气相 色 谱联 用 。 复杂 样 品经过 色谱 柱 分 离 后 ， 不 同保 留 时间 的物质
潜 艇舱 室 环境使 用 。 气 相 色谱 （ ＧＣ ） 作 为一 个强 有力 的分 离 工 具 ， 以
ｌ 概 述
监测 潜 艇 舱 室 大 气 质 量 是 潜 艇 大 气 质 量 控 制 的主要任 务 之一 ， 对 于 了解 潜 艇 舱 室 空气 污 染组 分
的种 类 、 浓度和来源， 提 出 对 污 染 物 的控 制 措 施 具 有 重要 意义 。要 有效 地 控 制 潜 艇 空气 的质 量 ， 首 先
ｃ ａ ｎ ｍｅ ｅ ｔ ｔ ｈｅ ｇ ｅ ｎｅ ｒ ａ ｌ ｅ ｎｖ ｉ ｏ ｒ ｍｅ ｎ ｔ ｒ ｅ ｑｕ ｉ ｒ ｅ ｍｅ ｎｔ ｓ ｉ ｎ ｓ ｕｂ ｍａ ｒ ｉ ｎｅ ．
gc-ims气相色谱离子迁移谱联用
一、概述gc-ims气相色谱离子迁移谱联用技术是一种结合了气相色谱和离子迁移谱的分析技术，广泛应用于药品分析，环境监测，食品安全等领域。
该技术具有高分辨率、灵敏度高、分析速度快等特点，因此备受关注。
本文旨在对gc-ims气相色谱离子迁移谱联用技术进行详细介绍。
二、gc-ims技术原理1. 气相色谱（GC）技术气相色谱是一种分离和分析化合物的技术，它是通过化合物在固定相或液相上的运动速度差异来实现分离的，然后通过检测器检测不同化合物的信号。
2. 离子迁移谱（IMS）技术离子迁移谱是一种利用离子在电场中迁移速度差异实现分离的技术，它是通过离子在电场中的移动速度进行分离，然后通过检测器检测不同离子的信号。
三、gc-ims技术应用领域1. 药品分析gc-ims技术在药品分析方面具有快速、高灵敏度、高分辨率等优点，因此在药品研发、质量控制等方面得到广泛应用。
2. 环境监测gc-ims技术可以对环境中的有机物、农药残留等进行快速准确的分析，有助于环境保护和监测工作的开展。
3. 食品安全gc-ims技术可以对食品中的添加剂、农药残留、食品添加剂等进行快速准确的分析，有助于食品安全监测和质量控制。
四、gc-ims技术发展现状gc-ims技术作为一种新型的分析技术，已经逐渐成熟，并在药品分析、环境监测、食品安全等领域得到了广泛应用。
随着仪器设备的不断改进和技术的不断创新，gc-ims技术的分析速度、灵敏度、分辨率等方面都得到了大幅提升。
五、gc-ims技术存在的问题与展望1. 存在的问题gc-ims技术在复杂混合溶液的分离和分析方面还存在一定的困难，需要进一步提高分析的灵敏度和分辨率。
2. 展望随着技术的不断创新，gc-ims技术的分析速度、灵敏度和分辨率等方面将得到进一步提升，使其在更多的应用领域得到广泛应用。
六、结论gc-ims气相色谱离子迁移谱联用技术作为一种新型的分析技术，具有快速、高灵敏度、高分辨率等优点，在药品分析、环境监测、食品安全等领域有着广泛的应用前景。
gc-ms_和gc-ims在风味成分鉴定中的应用
gc-ms 和gc-ims在风味成分鉴定中的应用1. 引言1.1 概述风味成分的鉴定在食品、药物和香精等领域具有重要的意义。
精确地了解不同样品中的化学成分能够帮助我们更好地理解其特征和质量。
传统上，气相色谱-质谱联用（GC-MS）被广泛应用于风味成分鉴定领域。
然而，近年来，气相色谱-离子迁移谱联用（GC-IMS）作为一种新兴技术，也逐渐引起了研究者的密切关注。
1.2 文章结构本文将围绕GC-MS和GC-IMS在风味成分鉴定中的应用展开详细讨论。
首先，我们将介绍这两种仪器的原理，并探讨它们在样品准备与处理方面的差异。
随后，将重点介绍两种技术在风味成分鉴定案例研究中的应用，并比较它们所具有的优缺点。
最后，对两种技术进行综合评价并展望其未来发展。
1.3 目的本文旨在提供对于GC-MS和GC-IMS在风味成分鉴定中应用的详细介绍和评价，以帮助读者更好地理解这两种技术在风味分析方面的优劣势，并为相关领域的研究者和从业人员提供参考。
通过对比这两种方法，我们将为读者提供一个清晰的认识，以便他们能够选择最适合其研究目的的方法。
2. GC-MS在风味成分鉴定中的应用2.1 原理介绍:气相色谱质谱联用技术（GC-MS）是一种广泛应用于化学分析领域的方法。
它将气相色谱（GC）和质谱（MS）两种技术结合起来，可提供样品中各种化合物的结构信息和含量分析。
在风味成分鉴定方面，GC-MS可以用于识别食品、饮料等样品中的挥发性有机化合物，并确定其特征化合物。
GC-MS的原理是将待测样品先经过气相色谱柱进行分离，然后进入质谱仪进行检测。
气相色谱柱能够将混合物中的化合物按照其挥发性、极性等特性进行分离，使得待测化合物以峰形式逐个进入质谱仪。
质谱仪则利用电子轰击或化学离子化等方法对待测化合物进行碎裂和离子化，生成特征性碎片离子，并通过比对数据库确定其结构和组成。
2.2 样品准备与处理:在使用GC-MS进行风味成分鉴定之前，必须对样品进行适当的准备和处理。
膜萃取-气相色谱／微分离子迁移谱检测水中的1，4-二恶烷
膜萃取-气相色谱／微分离子迁移谱检测水中的1，4-二恶烷梁茜茜;陈创;王卫国;李海洋【摘要】利用膜萃取-气相色谱/微分离子迁移谱（ME-GC / DMS）对水中的1，4-二恶烷污染物进行了检测。
考察了射频电压、采样流速、膜渗透时间、Trap 预富集时间等参数对检测二恶烷的影响规律。
结果显示：在优化条件下，二恶烷的定量线性范围为2.0~20.0μg / L，检出限为0.67μg / L。
实验证明，二恶烷与5种氯代烃的混合物在 ME-GC /DMS 的二维分离谱图中得到特异性响应，增加了识别的准确性。
该研究为发展现场实时监测地下水中污染物的方法提供了重要参考。
%The method of detecting trace 1,4-dioxane in water using membrane extraction cou-pled with gas chromatography / differential mobility spectrometry( GC / DMS)was developed. The parameters including radio frequency voltage,sampling flow rate,permeation time and trapping time were optimized to 1000 V,50 mL / min,30 min and 150 s,respectively. The linear range for dioxane was obtained from 2. 0 μg / L to 20. 0 μg / L. The LOD was found to be 0. 67μg / L. The specificity towards 1,4-dioxane in the presence of five chlorinated hydrocarbons was improved by using two-dimensional GC separation with optimized DMS compensation voltage. This method paves a way for developing field-deployable sensors for real-time monitoring con-taminants in groundwater.【期刊名称】《色谱》【年(卷),期】2014(000)008【总页数】6页(P837-842)【关键词】膜萃取装置;气相色谱/微分离子迁移谱;1,4-二恶烷;氯代烃;水【作者】梁茜茜;陈创;王卫国;李海洋【作者单位】中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连 116023; 大连大学，辽宁大连 116622;中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连 116023;中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连 116023;中国科学院大连化学物理研究所，辽宁大连 116023【正文语种】中文【中图分类】O6581，4-二恶烷(1，4-dioxane)，简称为二恶烷，常用作氯代烃溶剂或者其他挥发性有机化合物的稳定剂［1］。
离子迁移谱法
离子迁移谱法（IMS）是一种常压分析化学方法，又被称为常压质谱。
它是以离子迁移时间的差别来进行离子的分离定性，借助类似于色谱保留时间的概念，以气相离子在弱电场中的迁移率来检测识别不同种类物质的一种方法。
离子迁移谱系统的核心部分是迁移管，迁移管分为电离区和迁移区两部分，中间以离子门分隔开。
在电场的作用下，这些产物离子通过周期性开启的离子门进入迁移区。
离子迁移谱特别适合于一些挥发性有机化合物的痕量探测，如毒品、爆炸物、化学战剂和大气污染物等。
此外，还有一种气相色谱离子迁移谱联用仪器（GC-IMS），它是一种常用的气体分析技术，可用于快速、灵敏地分析样品中的挥发性有机化合物（VOCs）。
在GC-IMS系统中，气相色谱柱用于分离化合物，然后这些化合物被引入IMS系统中，以产生离子，并通过离子迁移管道进入离子探测器进行检测。
GC-IMS可以检测到不同化合物的特征离子通道，从而确定化合物的质量和相对浓度。
如需了解更多有关离子迁移谱法的信息，建议查阅化学书籍或咨询专业人士。
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气相色谱离子迁移谱
气相色谱离子迁移谱是一种结合了气相色谱和质谱技术的分析方法，它可以用于鉴定
和定量各种有机化合物。
在气相色谱离子迁移谱中，气相色谱仪作为样品分离的工具，而
质谱仪则用于对样品分子的分子量和结构进行鉴定。
气相色谱离子迁移谱的分析原理基于质谱技术中的电离反应。
样品在离子化区被化学
电离，形成带正电荷或负电荷的离子，然后通过一系列的离子温度分析器（ITA）和离子透镜（IMS）进行质量分析和选择性分析。
分析结果以离子通量的形式记录，其中轴向的离子通量可用来表示分子质量。
离子通量测量量的灵敏度和分辨率受到离子透镜和离子分离器
的控制，因此调整这些参数是获得准确分析结果的重要因素。
气相色谱离子迁移谱广泛应用于化学分析、材料研究和生化分析等领域。
它也是一种
适用于极微量检测和高灵敏度分析的方法。
相对于其他传统的质谱方法，气相色谱离子迁
移谱具有许多优点。
首先，它能够消除如通量和反应效率等问题，这些问题常常会导致原
始质谱数据的不可靠性。
其次，气相色谱离子迁移谱具有更高的灵敏度和分辨率，可以检
测到更小的物质浓度和痕量物质。
最后，气相色谱离子迁移谱是一种非损伤性的技术，可
以减少样品的浪费和污染。
尽管气相色谱离子迁移谱在许多方面都具有优势，但它仍存在某些局限性。
例如，这
种方法只适用于能够气相化的物质，并且样品必须经过排除内部和外部干扰等预处理。
这
些要求可能会增加分析时间和复杂性，并影响到灵敏度和准确性。
此外，气相色谱离子迁
移谱还需要高精度的设备，限制了它在实际应用中的广泛应用。
总之，气相色谱离子迁移谱结合了气相色谱和质谱技术，是一种非常有用的分析方法。
它在高灵敏度和分辨率的同时也具有高度的特异性和选择性，可以广泛应用于许多领域。
但是，要在实际应用中获得准确和稳定的分析结果，需要精细的操作和设备控制。