什麼是氣體質譜儀(Gas Mass Spectrometer)？

氣體質譜儀是一種分析儀器，用於測定已知樣品中元素的濃度，並作為推斷未知樣品組成的工具。它通過檢測原子或分子中的帶電離子在磁場中的偏轉來工作。在無機分析中，每一個元素原子都產生一個特征光譜。質量越小的原子越容...

氣體質譜儀是一種分析儀器，用於測定已知樣品中元素的濃度，並作為推斷未知樣品組成的工具。它通過檢測原子或分子中的帶電離子在磁場中的偏轉來工作。在無機分析中，每一個元素原子都產生一個特征光譜。質量越小的原子越容易偏轉，與帶更大電荷的原子一樣，這種基本結構的一些改進使氣體質譜儀在有機分析和元素測定中非常有用。在用於元素分析的基本氣體質譜儀中，手放在臀部，液體樣品首先是從原始樣品中提取或以其他方式分離出感興趣的元素，然後通過電子流轟擊使液體蒸發和電離，電子流從原子中擊落一個或多個電子。現在帶正電的離子以直角通過磁場，它對離子施加一個側向力。偏轉程度與離子的電荷質量比成正比。雖然氣體質譜儀的原理很容易理解，但儀器是一個仔細組合的部件。蒸發的樣品被引入真空電離室。真空在電離室中，一個電加熱的金屬線圈向側麵輻射電子，把形成離子的原子中的電子擊落，然後收集到電子阱中。電離室的電壓為正10000伏離子被保持在稍高的正電壓下的離子排斥板加速離開電離室高能量的粒子流被集中在一個緊密的束流中，然後通過一個電磁鐵產生的磁場。取決於質量電荷比，離子的偏轉程度會變小或變大。電磁鐵上的電荷可以改變，使感興趣的離子流聚焦在探測板上。探測器比較每個離子流產生的電流來確定相對豐度。每個元素都有一個特征光譜。光譜是每種電荷/質量比的相對豐度圖。圖上的每一行都與第一個電子被擊落後產生的離子的相對濃度有關，然後是第二個電子，第三個電子，依此類推。通過將光譜與參考文獻中的元素質譜相比較，產生光譜的元素是可以測定的。氣體質譜儀在有機分析中的使用要複雜一些。有機化合物會在電離室中產生各種各樣的電離碎片。即使是簡單的有機化合物，其質譜也要複雜得多，而且往往受到更多的影響解釋。如果光譜非常幹淨，氣相質譜儀可用於確認有機化合物的特性，但通常需要其他技術的相關結果。在氣相色譜質譜儀（GC/MS）中，化合物混合物首先用氣相色譜法分離，然後送入氣相質譜儀。在這種組合儀器的氣相色譜部分，蒸發的分子通過其在載氣中擴散的能力而分離。通過改變載氣的類型、溫度和流速，可以得到不同的混合物分離得到每種化合物的幹淨、獨立的樣品。需要優化以確定正確的氣相色譜儀和隨後的質譜儀設置一旦樣品來源被鑒定，例如在製造廠或自然來源，如油井，這些儀器會產生經濟、可靠的結果。

發表於 2020-09-18 09:33
閱讀 ( 930 )
分類：科學教育

什麼是氣體質譜儀(Gas Mass Spectrometer)？

你可能感興趣的文章

相關問題

0 條評論

作家榜 »

推薦文章