质谱实验20061132

色质联用仪系列实验之一

色质联用仪基本操作及谱库检索

一．实验目的

1、了解GC－MS调整过程和性能测试方法；

2、熟悉GC－MS联用仪测样分析条件的设置及谱库检索方法； 二．实验原理

质谱仪开机到正常工作需要一系列的调整，否则，不能进行正常工作。这些调整工作包括：

（1）抽真空：质谱仪在真空下工作，要达到必要的真空度需要由机械真空泵和扩散泵〔或分于涡轮泵〕抽真空。如果采用扩散泵，从开机到正常工作需要 2h左右．若采用分子涡轮泵，则只需 2min左右。如果仪器上装有真空仪表，真空指示要在 10-5mbar(10-2Pa)或更高的真空下才能正常工作。

（2）仪器校准：主要是对质谱仪的质量指示进行校准、一般四极极质谱仪使用全氟三丁胺（FC－4 3）作为校准气。用FC－43的m/z 69，131，219，414，502等几个质量对质谱仪的质量指示进行校正，这项工作可由仪器自动完成。

（3）GC－MS分析条件的选择：（设置质谱仪工作参数：主要是设置质量范围、扫描速度、灯丝电流、电子能量、倍增器电压等）GC－MS分析条件要根据样品进行选择，在分析样品之前应尽量了解样品的情况。比如样品组分的多少、沸点范围、分子量范围、化合物类型等。这些是选择分析条件的基础。一般情况下样品组成简单，可以使用填充柱；样品组成复杂，则一定要使用毛细管柱。根据样品类型选择不同的色谱柱固定相，如极性、非极性和弱极性等。汽化温度一般要高于样品中最高沸点20～30度 柱温要根据样品情况设定。低温下，低沸点组分出峰；高温下，高沸点组分出峰。选择合适的升温速度，使各组分都实现很好的分离。有关（GC－MS分析中的色谱条件与普通的气相色谱条件相同。质谱条件的选择包括扫描范围、扫描速度、灯丝电流、电子能量、倍增器电压等。扫描范围就是可以通过分析器的离子的质佝比范围，该值的设定取决于欲分析化合物的分子量，应该使化合物所有的离子都出现在设定的扫描范围之内，例如化合物最大相对分子质量为350左右，则扫描范围上限可设到4 0 0或45 0，扫描下限一般从15开始，有时为了去掉水、氮、氧的干扰，也可以从33开始扫描。 扫描速度视色谱峰宽而定，一个色谱峰出峰时间内最好能有7～8次质谱扫描，这样得到的重建离子流色谱图比较圆滑，一般扫描速度可设在0.5～2秒扫一个完整质谱即可。灯丝电流一般设置在150～250mA。灯丝电流小，仪器灵敏度太低，电流太大，则会降低灯的寿命。电子能量一般为70eV，标准质谱图都是在70eV下得到的。改变电于能量会影响质谱中各种离子间的相对强度。如果质谱中没有分子离子峰或分于离子峰很弱，为厂得到分子离子，可以降低电子能量到15eV左右。此时分子离于峰的强度会增强，但仪器灵敏度会大大降低，而且得到的不再是标准质谱。倍增器电压与灵敏度有直接关系。在仪器灵敏度能够满足要求的情况下，应使用较低的倍增器电压，以保护倍增器，延长其使用寿命。同样，需要设置合适的GC操作条件。 在上述操作完成之后，GC－MS即进人正常工作状态，此时可以进行仪器灵敏度和分辨率测试。

三．仪器与样品

仪器：Trace2000 GC－MS。

样品：校准用标准样品 FC－4 3，灵敏度和分辨率测试用六氯苯或八氟萘。

四．实验内容与步骤 1、仪器调校

（1）开机：打开机械泵，打开扩散泵（或分于涡轮泵），设置质谱仪工作参数（扫描范围、扫描速度、灯丝电流、电子能量、倍增器等）。 （2）质量校准：进样校准气，采集数据，校准质量。 （3）测定灵敏度：通过GC进六氯苯lpg，在一定的质谱条件下（EI方式70eV电子能量，0.25mA电流等），采集标样质谱，用 m／z 282作质量色谱图，测定质量色谱的信噪比。如果信噪比值小于10，要增加样品的用量。达到一定信噪比的进样量为该仪器的灵敏度。

（4）测定分辨率：进标准样品，显示质量219，测定219峰的半峰宽dM，计算R值，如果仪器指标为R= 2M，则在219处测定R值，R应大于438。

2、谱库检索

打开谱库，分别输入正已烷，环已烷，异丁烷，丁烯，苯，甲苯，乙苯，间甲基-正丙基苯，正丁基苯，氯苯，溴甲烷，溴苯，甲醇，1-十六醇，丙苯醇，苯酚，乙醚，苯甲醚，甲醛，丙酮，苯甲酸，乙酸乙酯，苯甲酸乙酯，正丙胺，对硝基苯，乙腈等，调出质谱图，找出谱图特征，分析裂解机理。（练习薄上）。

五．注意事项

（1）注意开机顺序，严格按操作手册规定的顺序进行。真空达到规定值后才可以进行仪器调整。

（2）仪器调整完毕后应尽快停止F－43进样，立刻关闭灯丝电流和倍增器电压，以延长二者寿命。

（3）所谓灵敏度是对一定样品和一定实验条件而言的，改变条件，灵敏度会变化。

（4）谱库检索须输入化合物英文名称。 六．数据处理 上机操作一

谱库检索。 打开谱库，调出质谱图，查找下列化合物谱图特征，分析裂解机理。记在练习薄上。 名称 正已烷 正三十二烷 环已烷 异丁烷 异丁苯 1-丁烯 苯 甲苯 名称 乙苯 英文 Ethylbenzene 分子式 结构式 基峰M/Z 分子离子峰M/Z C8H10 91 106 英文 Hexane Dotriacontane Cyclohexane Isobutane 分子式 结构式 基峰M/Z 分子离子峰M/Z C6H14 C32H66 C6H12 C4H10 57 57 56 43 91 41 51 65 86 450 84 58 134 56 78 91 Isobutylbenzene C10H14 1-Butene Benzene Toluene C4H8 C6H6 C7H8 乙醇 1:乙酸乙酯 苯甲酸乙酯 丙胺酸 硝基苯 乙腈 间甲基-正丙基苯 正丁基苯 氯苯 溴苯 Ethanol Alanine C2H6O C3H7NO2 31 44 77 45 89 123 Nitrobenzene C6H5NO2 上机操作二 定性分析谱图填写下表

RT 25.23 25.23 25.23 25.23 25.23 25.23 25.23 25.23 25.23 25.23 名称 分子式 结构式 分子量 匹配 可信度 270 270 256 270 3121 312 340 357 424 285 804 778 774 772 745 742 734 730 727 726 42.9P 12.8p 10.9P 42.9P 3.07P 2.71P 2.02P 1.71P 1.51P 1.45P Hexadecanoic acid C17H34O2 methylester Pentadecanoic acid C17H34O2 14-methylester Tetradecanoic acid C16H36O2 12-methylester Hexadecanoic acid C17H34O2 methylester Octadecanoic acid C20H40O2 17-methylester Nonadecanoic acid C20H40O2 methylester Heneicosanoic acid C22H44O2 methylester 9-Octadecenoic acid C21H38O4 12-(actyloxy)- Heptacosanoic acid C28H56O2 methylester Hexadecanoic acid C18H36O2 15-methyl-,methylester 上机操作三 定量分析谱图并填写下表

RT 峰面积 含量% 名称 结构式 分子量 说明 上机操作四 设置列表中某一样品分析方法

样品中可能组分 选用毛细管柱型号 分子质量范围 所用溶剂 样品沸点范围 柱室升温程序 汽化室温度 接口温度 离子源及离子源温度 载气及载气流量 分流比

七．思考题

（1）质谱仪为什么要在真空下工作，如果真空不好就开始工作，可能会造成什么影响？

（2）为什么要进行质量校准？如何进行校准？ （3）哪些因素会影响质谱仪的灵敏度？

（4）什么是质谱仪的分辨率，如何测定质谱仪的分辨率？ （5）总结色谱质谱仪操作中的注意事项？

苯 甲苯 正己烷 环己烷 乙醇 80-120 5/min 150 150 150 1.5ul 1:50

色质联用仪系列实验之二

GC－MS定性分析有机混合物

一． 实验目的

了解GC－MS分析的一般过程和主要操作，了解GC－MS分析条件的设置，了解GC－MS数据处理方法。

二． 实验原理

混合物样品经G C分离成一个一个单一组分，并进人离子源，在离子源样品分子被电离成离子，离子经过质量分析器之后即按m/z顺序排列成谱。经检测器检测后得到质谱，计算机采集并储存质谱，经过适当处理即可得到样品的色谱图、质谱图等。经计算机检索后可得到化合物的定性结果，由色谱图可以进行各组分的定量分析。

三． 仪器与样品

仪器：Trace2000 GC－MS。 样品：混合有机样品。

四． 实验步骤与内容

（1）样品制备：进行 GC－MS分析的样品应该是在GC工作温度下（例如300oC）能汽化的样品。样品中应避免大量水的存在，浓度应该与仪器灵敏度相匹配。对于不满足要求的样品要进行预处理。经常采用的样品处理方式有萃取、浓缩、衍生化等。

（2）分析条件的设置：根据仪器操作说明和样品情况，设置GC条件（汽化温度、升温程序、载气流量等）和MS条件（扫描速度、电子能量、灯丝电流、倍增器电压、扫描范围等），然后用微量注射器进样并开始采集数据。

五． 注意事项

（1）注意开机顺序，严格按操作手册规定的顺序进行。真空达到规定值后才可以进行仪器调整。

（2）仪器调整完毕后应尽快停止F-43进样，立刻关闭灯丝电流和倍增器电压，以延长二者寿命。

（3）所谓灵敏度是对一定样品和一定实验条件而言的，改变条件，灵敏度会变化。

（4）谱库检索须输入化合物英文名称。

六． 数据处理

1、采集数据结束之后，色谱降温，关闭质谱仪灯丝、倍增器等。然后进行数据处理。显示并打印总离子色谱图；显示并打印每个组分的质谱图；

2、对每个未知谱进行计算机检索。并记录检索结果。 七．思考题

（1）在进行（GC－MS分析时需要设置合适的分析条件。假如条件设置不合适可能会产生什么结果？比如色谱柱温度不合适会怎么样？扫描范围过大或过小会怎么样？

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