气质联用仪法备考复习
气质联用仪现场培训手册
Agilent 7890 / 5975C -GC/MSD 现场培训教材 5. 在 上图Instrument Control/仪器控制界面下，单击View/视
图菜单，选择Tune and Vacuum Control/调谐及真空控制进入 调谐与真空控制界面, 在Vacuum/真空菜单中选择Vacuum Status/真空状态，观察真空泵运行状态
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Agilent 7890 / 5975C -GC/MSD 现场培训教材 视图菜单，选择 Tune and Vacuum Control/调谐及真空控制 进入调谐与真空控制界面。 4. 单击 Tune/调谐菜单,选择 Autotune/自动调谐或 Gain autotune/ 增益自动调谐,进行调谐,调谐结果自动打印。
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进样器参数设定
Agilent 7890 / 5975C -GC/MSD 现场培训教材
点击“
”图标，进入进样器参数设定画面。 点击“Front
Injector/前进样器”或“Back Injector/后进样器”按钮，进入参数
设定画面。选中进样体积（如 1ul）
PreInj—进样前，PostInj-进样后；Volume（ul）—清洗的体积 ； Sample Wash—用样品洗针次数； Solvent A Wash—溶剂 A 洗针 的次数；Solvent B Wash—溶剂 B 洗针的次数；Pumps—赶气泡抽 吸的次数，5-6 次左右即可。
数据采集方法编辑:
开始编辑完整方法 从“Method/方法”菜单中选择“Edit Entire Method/编辑完整方法” 项，如下图所示，选中除“Data Analysis/数据分析 ”外的三项， 点击“OK/确定”，进入下一画面。
气质联用培训材料
GC-MS -3100
质谱仪结构组成 进样系统
• 作用：将样品引入离子源 • 方式1：直接进样（气体、液体、固体） • 方式2：利用GC进样
质谱仪结构组成 离子源
• 作用：用某种电离方式将待测样品分子 （或原子）电离成离子（正离子、负离子、 分子离子、碎片离子、单电荷离子、多电 荷离子），并将离子加速、聚焦成为离子 束，送进质量分析器。
装配流程
• 2.3安装分析室：机箱组焊正放于工作台上， 将装好连接板、75窗口和真空规法兰的分 析室放在机箱组焊的衬板上。 • 2.4安装真空规和分子泵：用KF25卡箍将真 空规安装在真空规法兰上；用M8*30内六角 螺钉（带弹垫和垫片）穿过挂钩 （MS0053001），然后固定瓦里安TV-301 分子泵在分析室底部，用内六角扳手拧紧
装配流程
• 1装配风扇变压器插座机箱垫脚工控机外接口
• 1.1按主机机箱装配清单核实部件数量以及质量； • 1.2安装机箱垫脚：将机箱组焊倒放或侧放于工作台上， 将四个垫脚安装在相应位置上； • 安装风扇：将风扇安装在相应位置上；SJ92025HA2风扇 在机箱后面，SJ1238HA2风扇在机箱底部分子泵下方 • 1.3 安装变压器：；在机箱底部相应位置安装MS-PT1-E 电源变压器（大）与MS-PT2-E加热保护变压器（小）； • 1.4 安装开关电源：将SYN-10-0D5B型开关电源安装在安 装板的背面相应位置上； • 1.5安装船形大开关：在机箱左侧底部相应位置安装PL11LC21船形大开关
前罩以及仪器后视接口图
装配流程
• 1.10布线：详见GC-MS3100交流布线总图 （MS0053000JL）；还有以下各导线束图：包括GCMS3100加热及铂电阻线导线束（MS0053641）、GCMS3100 SSR控制线导线束（MS0053643）、GCMS3100电磁阀控制线导线束（MS0053645）、GCMS3100保护板交流线导线束（MS0053647）、GCMS3100 18V输出线导线束（MS0053650）、GCMS3100灯丝电源线导线束（MS0053652）、GCMS3100 ±250V输出线导线束（MS0053653）、GCMS3100 36V输出线导线束（MS0053654）、GCMS3100灯丝控制线导线束（MS0053655）、GCMS3100离子源连接线导线束（MS0053656）、GCMS3100打拿极供电电源线导线束（MS0053657）。 。
气质[1]
![气质[1]](https://img.taocdn.com/s3/m/a5c985cf58f5f61fb736662e.png)
实验一气相色谱质谱联用仪GC-MS（Gas Chromatography and Mass Spectrometry）检测食品中的挥发性风味成分一、气质联用仪器的操作1.流动相：惰性气体（如He）载气选择要点：高纯，惰性，干燥2.氧气捕集器去除O2，H2O等微量O2和H2O易使固定相老化甚至丢失缩短MS灯丝寿命（钨和氧气生成氧化钨）出现杂峰3.进样口进样口温度设置必须低于程序升温的最终温度衬管需及时更换，并注意带棉花和不带棉花的区别称管：充分气化，防止固体颗粒和不挥发样品进入色谱柱4.固定相：（如DB-5MS 中的5%苯基-95%二甲基聚硅氧烷）柱子的选择柱子老化的原因：1、使固定液均匀牢固的分布在载体表面；2、除去色谱柱中残留的溶剂和不挥发性杂质。
老化柱子的情况：新的色谱柱需要老化；长期未使用的色谱柱需要老化；分析条件改变的色谱柱需要老化；使用过程中，出峰效果不好的色谱柱需要老化。
老化柱子时为避免污染离子源，可关闭质谱二、几个常见问题及注意事项1. 为什么MS需要真空？离子要在电场、磁场或电磁场中飞行一定的时间和空间，如果在这些时间和空间中存在大量的气体势必会使离子很快淬灭而达不到检测器，因此实验前需要调谐检漏：防止损坏质谱。
2. 什么是总离子色谱？经色谱分离流出的组分不断进入质谱，质谱连续扫描进行数据采集，每一次扫描得到一张质谱图，将每一张质谱图中所有离子强度相加，得到一个总的离子流强度。
然后以离子强度为纵坐标，时间为横坐标绘制的图为总离子色谱图。
3. 保留时间取决于什么？取决于组分与固定相和流动相的溶解性及升温程序。
4.升温程序设定原则进样口温度（低于程序最终温度，充分气化）初始温度（物质中最低气化温度） 升温速率，保留或不保留，结束温度5. 进样方式液体进样，气体进样分流与不分流：不分流适合大部分挥发样品，分流适合浓度较高的未知样品溶剂延迟设置原则：溶剂峰出来之后，顶空进一点所用的溶剂，测定溶剂的出峰时间总离子色谱图和质谱图三、前处理方式：1. 固相微萃取原理：涂层吸附挥发性风味2. 萃取头的选择65微米PDMS/DVB ：极性挥发性（乙醇，胺类）75微米CAR/PDMS ：中极性85微米PA ：强极性化合物100微米PDMS ：小分子量或挥发性（非极性） 3. 萃取方式直接浸入（气体或纯净液体），顶空 4.平衡时间和温度的确定四、数据处理R e l a t i v e A b u n d a n c eazomix27_0416 #2386RT:11.96AV:1SB:5163.60-4.45 , 4.04-4.99NL:1.23E6T:+ c Full ms [ 50.00-290.00]6080100120140160180200220240260280m/z102030405060708090100R e l a t i v e A b u n d a n c e212.19211.18213.21196.17106.06180.1398.29167.16152.16130.17207.09115.0977.09253.30214.2851.05227.22268.12287.24五、思考题假设现在样品为均质后的肉样品，如何定量分析固相微萃取的得到的化合物？。
工作场所空气中硫酸二甲酯测定的气质联用仪法
气质联用仪法测定工作场所空气中硫酸二甲酯的步骤如下：
1. 采样：选择合适的采样点，使用吸附剂采集空气中的硫酸二甲酯，然后将其保存于清洁的采样管中。
2. 样品预处理：将采集的样品进行脱附处理，然后将脱附后的样品进行浓缩。
3. 测定：将浓缩后的样品进行气质联用仪法分析，测定其中的硫酸二甲酯的含量。
4. 结果计算：根据气质联用仪法的测定结果，结合采集的样品量，计算出空气中硫酸二甲酯的浓度。
需要注意的是，在实际操作中，应该注意安全问题，如穿戴防护服、佩戴口罩和手套等。
同时，应该遵循相关法律法规和标准，确保测试结果的准确性和可靠性。
气质联用仪
气质联用仪气质联用仪是指将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器。
质谱法可以进行有效的定性分析，但对多而杂有机化合物的分析就显得无能为力；而色谱法对有机化合物是一种有效的分别分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难。
因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家供给一个进行多而杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。
像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术。
目录保养维护测定方法质量分析离子源应用保养维护气质联用仪可以看作是毛细管柱气相色谱仪加上质量检测器的组合。
它常出的问题也是两者相加。
1、仪器涉及的密闭性问题气质联用仪是一个气体运行的系统，因而仪器的密封性相当紧要。
（1）换柱：毛细管柱进入质谱腔中的长度不适当，太长或太短都不行。
（2）垫圈要松紧合适，太松会有漏气的隐患，太紧则会压碎垫圈，每次更换色谱柱时需要更换新的密封垫圈。
（3）清洗离子源时打开腔体后要注意其密封性。
2、色谱柱的使用与保存（1）色谱柱使用时应注意说明书中标明的和温度,不能超过色谱柱的温度上限使用,否则会造成固定液流失,还可造成对检测器的污染。
要设定允许使用温度,如遇人为或不明原因的蓦地升温,GC会自动停止升温以保护色谱柱。
氧气、无机酸碱和矿物酸都会对色谱柱固定液造成损伤,应杜绝这几类物质进入色谱柱。
（2）色谱柱拆下后通常将色谱柱的两端插在不用的进样垫上,假如只是短时间拆下数日则可放于干燥器中。
（3）色谱柱的安装色谱柱的安装应依照说明书操作,切割时应用专用的陶瓷切片,切割面要平整。
不同规格的毛细管柱选用不同大小的石墨垫圈,注意接进样口一端和接质谱一端所用的石墨垫圈是不同的,不要混用。
进入进样口一端的毛细管长度要依据所使用的衬管而定,仪器公司供给了专门的比对工具,同样,进入质谱一端的毛细管长度也需要用仪器公司供给的专门工具比对。
柱接头螺帽不要上得太紧,太紧了压碎石墨圈反而简单造成漏气,一般用手拧紧后再用扳手紧四分之一圈即可。
气质联机讲义
内标法
������
面积百分率法（面积归一）
各组分浓度以面积百分率表示，该结果可以确认大概的 浓度，但有误差。
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校正面积百分率法（校正面积归一）
用重量响应因子对峰面积进行修正，用该法测定的浓度 比前者准确，但前提是样品中所有组分都出峰，否则也 有误差存在。 这两种方法应用的必需条件是： 1.样品中所有组分都出峰；
使固定液均匀铺展，
掩盖某些活性点������
对于旧柱子，除去残留物
老化柱子的方法
分段老化法从较低温度开始，在不同温度段
（150，200，250，300度）分别停留一段时 间。注意不能长时间停留在高温下老化。 程序升温老化法一般从50-60度开始以10度 /min升温至300度（依柱的最高使用温度而 定）。 进样老化法老化一定要充足载气避免干烤柱子， 但也有不同载气的特殊老化法。
真空系统
质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在
高真空状态下工作，以减少本底的干扰，避免 发生不必要的离子-分子反应。所以质谱反应属 于单分子分解反应。 由机械真空泵(前极低真空泵)，扩散泵或分子泵 (高真空泵)组成真空机组，抽取离子源和分析器 部分的真空。 只有在足够高的真空下，离子才能从离子源到 达接收器，真空度不够则灵敏度低。
延长灯丝寿命• 消除放电•
增加灵敏度
GC-MS空气泄漏征兆及常见来源
征兆：真空管压力或前级管道压力高于普通值：
本底高，空气特征（M/Z18，28，32，44）较 高；灵敏度低，M/Z502的相对丰度低。 常见来源：GC进样口；GC-隔垫；破损的毛细 管柱；GC-MS的接口处。
质谱仪器
离子源必须满足那些要求
气质联用PPT资料优选版
理想的接口是能出去全部载气 ，但却能把待测物毫无损失的从气相色谱仪传输到质谱仪。
，它将离子源产生的离子按质核比（m/z）的不 常用的流速计有转子流量计和皂膜流速计等，GCMS的载气流量由电子气体控制器（electronic pneumatics controller,EPC）调节。
。
EI离子源概念图
离子源室 灯丝
离子排斥极
电子束
S
离子出口
N
离子
离子提取 离子聚焦
离子源狭缝
质量分析器
如某仪器的质量稳定性为0. 真空系统是化合物进入质谱仪后离子化效率的环境保障：质谱仪的离子源、质量分析器和检测器必须在高真空状态下工作，以减少本 底的干扰，避免发生不必要的分子-离子反应。 随着分析技术的进步，常常为进样系统设置自动进样装置。 是色谱分离后的组分尽可能多进入离子源流动相尽可能少进入离子源。
进样系统设置自动进样装置。气相色谱的进样 柱温箱的温度范围在40~320℃。
随着分析技术的进步，常常为进样系统设置自动进样装置。
量一般为1微升，根据分析样品的浓度特点可 不改变色谱分离后各组分的组成和结构。
是气相色谱的固定相载体，毛细管柱内壁为由涂于管内壁的聚合物固定相。
以采用分流进样和不分流进样两种模式，进样 气化室温度一般在250~300℃。
离子源的作用是将被分析的样品分子电离成带电 的离子，并使这些离子在离子光学系统的作用下 ，汇聚成有一定几何形状和一定能量的离子束， 然后进入质量分析器被分离。其性能直接影响质 谱仪的灵敏度和分辨率。离子源的选择主要依靠 被分析物的热稳定性和电离的难易程度，以期得 到分子离子峰。最常用的离子源是电子轰击电离 源（EI）它要求被分析物能气化且气化时不分解
3.7气质联用技术
2，分子分离器的浓缩系数 ，
用于评价分子分离器的性能指标 a、收率 、 Q是样品进、出口的量 是样品进、 是样品进 B、c/100Vms
3、几种常用的分子分离器 、
㈠喷射式分子分离器 优点： 优点： ①收率和浓缩系数较大 结构紧凑， ②结构紧凑，死体积小 峰的滞后小，记忆效应小。 ③峰的滞后小，记忆效应小。 缺点 加工要求高。 ①加工要求高。 喷嘴细，易堵。 ②喷嘴细，易堵。
二、工作原理
多组分→ 多组分 柱分离→ 柱分离 中间装置→ 中间装置 质谱离子源→ 质谱离子源 Ms扫描。 扫描。 扫描
1；间歇式GC-MS分析 ；间歇式 分析
• 特点 ①操作复杂 ②使用收集器 ③易于污染
2；在线式GC-MS联用装置 ；在线式 联用装置
• 难点：压力差，10的8次方 难点：压力差， 的 次方 • 中间过度装置 • 分子分离器
三、色质联用仪的 色谱部分
作用：分离。 作用：分离。 1，色谱柱的选择 ， 毛细管柱 2，固定相的选择 ， 常用的只有十几种， 流失” 常用的只有十几种，“流失” 阿皮松、 如：阿皮松、PEG、OV-1、OV-17等 、 、 等
三、色质联用仪的 色谱部分
3，载气 ， 要求： 要求： 化学惰性 不影响质谱图形、 不影响质谱图形、被测组分易分离 不影响质谱总离子流的检测 只有氦气
3、几种常用的分子分离器 、
㈢可调狭缝式分子分离器 优点 能应较大范围的载气流量。 ①能应较大范围的载气流量。 结构简单。 ②结构简单。 拆卸、清洗方便。 ③拆卸、清洗方便。 死体积小、可以克服样品的分解。 ④死体积小、可以克服样品的分解。 缺点 收率较低。 ①收率较低。
可调狭缝式分子分离器
3、几种常用的分子分离器 、
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气质联用仪法（GC-MS）测定檀香籽精油挥发性成分
1 实验试剂与仪器
1．1 实验试剂
迷迭香精油
1．2 实验仪器
气相色谱质谱联用仪：安捷伦7890A/5975C-GC/MSD
2 实验方法与原理
2.1 仪器基本原理和应用范围
质谱法可以进行有效的定性分析，但对复杂有机化合物的分析就显得无能为力；而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难。
因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定量分析工具。
像这种将两种或两种以上方法结合起来的技术称之为联用技术，将气相色谱仪和质谱仪联合起来使用的仪器叫做气-质联用仪。
气质联用仪是利用试样中各组份在气相和固定液两相间的分配系数不同，当汽化后的试样被载气带入色谱柱中运行时，组份就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组份的吸附或溶解能力不同，因此各组份在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器(质谱仪)，产生的离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组份的色谱峰。
气质联用仪的工作过程是高纯载气由高压钢瓶中流出，经减压阀降压到所需压力后，通过净化干燥管使载气净化，再经稳压阀和转子流量计后，以稳定的压力、恒定的速度流经气化室与气化的样品混合，将样品气体带入色谱柱中进行分离。
分离后的各组分随着载气先后流入检测器(质谱仪)，然后载气放空。
检测器将物质的浓度或质量的变化转变为一定的电信号，经放大后在记录仪上记录下来，就得到色谱流出曲线。
根据色谱流出曲线上得到的每个峰的保留时间，可以进行定性分析，根据峰面积或峰高的大小，可以进行定量分析。
2.2 定性分析原理
将待测物质的谱图与谱库中的谱图对比定性。
2.3 定量分析原理
相对定量方法（峰面积归一法）：由气质联用仪得到的总离子色谱图或质量色谱图，其色谱峰面积与相应组分含量成正比，可对某一组分进行相对定量。
绝对定量法（标准物质标定法）：配制一组合适浓度的标准样品，在最佳测定条件下，由低浓度到高浓度依次测定它们的吸光度A，以吸光度A对浓度C作图得A-C标准曲线。
在相同的测定条件下，测定未知样品的吸光度，从A-C标准曲线上用内插法求出未知样品中被测元素的浓度。
3、实验步骤
3.1香精油提取
索氏提取檀香种子油脂，经甲酯化处理后上GC-MS检测脂肪酸组成。
3.2使用GC-MS的步骤顺序
开机：通氮气→开电源→设置温度（柱箱、汽化）→加热→通空气、氢气→点火→调准基线→进样
关机：关氢气、空气→关掉加热器→通者氮气降温至室温→关电源→关氮气
1）柱温设定（范围：-99℃~399℃）、进样器温度设定（范围：0~99℃）2）了解温度设定情况
3）监测实际温度
4）设定温度的启动和停止
1 ）选择检测器，
2 ）设置检测器量程
当柱温箱、汽化室温度设定好后，按START键，开始升温到设定的温度。
当柱室温度达到所设定温度±1℃以内时，READY灯亮。
但因温度稳定达到所设定值之前，会略有波动，REDAY灯会闪烁一、二次，但很快就会稳定。
当柱箱和汽化室温度达到设定的温度时，就可以进样分析了。
分析条件：
（1）气相色谱条件：色谱柱DB-5, 前进样口温度:270℃, 升温程序为：50℃保持1分钟,以5℃/min速率升温到200℃保持3min，整个程序为34min,分流比
为40：1.
（2）质谱条件：四级杆温度:150℃,离子源(EI):70ev,230℃.
所得谱图经谱库检索结合手工检索，并查阅有关资料进行精油组分定性
4实验结果
编号 保留时间 tR / min 化合物 （Compound ） 分子式 （Molecular
质量分数 Relative
5 实验讨论
从檀香籽精油中共检出20种成分，主要为酯类。
通过色谱图，可以看到本次实验的分离度较高，能够大致实现各种物质的分离。
含量最多的是27.368分钟出峰的Methl octadeca-9-yn-11-trans-enoate，占到45.84%，其次是24.847分钟出峰的油酸甲酯，占到12.88%。
通过本次实验，我们了解到气质联用仪结合了质谱法可以进行定性分析、色谱法可以有效地定量分析的优点，实现了能够同时进行定量与定性分析的特点。
听师兄介绍，本次实验所用的方法是师姐进行过优化的，因此才可以实现方便快捷，且能够将每种物质大致分开。
我们也了解到，摸条件的过程是未知、漫长的。
我也了解到GC-MS对于进样有着很高的要求，进样量不能太小（大于检测限），也不能太大（会使峰型拖尾），而且进样速度要快。
而本次实验得出的色谱图，基本无拖尾，每个峰都非常规则。
本次实验中分离室通过程序升温，使温度逐渐上升，达到用最短时间获得最佳分离的目的。
在后期，在查询物质CAS号时，我发现许多物质的中文名是无法查阅出来的（可能是自己不太会查），因此感到比较困惑。
5.1气质联用的优越性体现在哪里？
气质联用仪结合了气相色谱法和质谱法分析的优点，并互相弥补了各自的缺陷，可以进行定性、定量分析。
质谱法可以进行有效的定性分析，但无法分析过于复杂的有机化合物；而色谱法对有机化合物是一种有效的分离分析方法，特别适合于进行有机化合物的定量分析，但定性分析则比较困难。
因此，这两者的有效结合必将为化学家及生物化学家提供一个进行复杂有机化合物高效的定性、定
量分析工具。
5.2 气相色谱的分离主要作用部位是什么？如何实现的？
气相色谱的分离主要在色谱柱上，色谱柱分为填充柱和毛细管柱。
当流动相中携带的混合物流经固定相时，其与固定相发生相互作用。
由于混合物中各组分在性质和结构上的差异，与固定相之间产生的作用力的大小、强弱不同，随着流动相的移动，混合物在两相间经过反复多次的分配平衡，使得各组分被固定相保留的时间不同，从而按一定次序由固定相中流出。
5.3 质谱仪为什么要在真空状态下工作？
质谱仪中所有部分均要处高度真空的条件下(10-4-10-6Torr或mmHg), 其作用是减少离子碰撞损失。
真空度过低，将会引起：大量氧会烧坏离子源灯丝；引起其它分子离子反应，使质谱图复杂化；干扰离子源正常调节；用作加速离子的几千伏高压会引起放电。