氣相色譜質(zhì)譜(GC/MS)是一種儀器技術(shù)，包括與質(zhì)譜儀(MS)耦合的氣相色譜儀(GC)，通過質(zhì)譜儀可以分離、識別和量化復(fù)雜的化學(xué)品混合物。這使其成為分析環(huán)境材料中數(shù)百種相對低分子量化合物的理想選擇。為了通過GC/MS分析化合物，它必須具有足夠的揮發(fā)性和熱穩(wěn)定性。此外，功能化化合物可能需要在分析之前進(jìn)行化學(xué)修飾（衍生化），以消除不希望的吸附效應(yīng)，否則會損害所獲得數(shù)據(jù)的質(zhì)量。樣品通常作為有機(jī)溶液進(jìn)行分析，因此是感興趣的材料（例如土壤、沉積物、組織等）。
樣品溶液被注入GC進(jìn)樣口，在那里它被汽化并用載氣（通常是氦氣）吹掃到色譜柱上。樣品流經(jīng)色譜柱，組成目標(biāo)混合物的化合物通過它們與色譜柱涂層（固定相）和載氣（流動相）的相對相互作用而分離。色譜柱的后半部分通過加熱傳輸線并終止于離子源入口（圖1），從色譜柱流出的化合物在此轉(zhuǎn)化為離子。
離子產(chǎn)生有兩種可能的方法。的方法是電子電離(EI)，偶爾使用的替代方法是化學(xué)電離(CI)。對于EI，一束電子使樣品分子電離，導(dǎo)致一個電子的損失。缺少一個電子的分子稱為分子離子，記為M+。（自由基陽離子）。當(dāng)在質(zhì)譜中看到該離子產(chǎn)生的峰時，它給出了化合物的分子量。由于賦予分子離子的大量能量，它通常會分裂以產(chǎn)生具有特征相對豐度的較小離子，從而為該分子結(jié)構(gòu)提供“指紋"。然后，此信息可用于識別感興趣的化合物并幫助闡明混合物中未知成分的結(jié)構(gòu)。CI開始于甲烷（或其他合適的氣體）的電離，產(chǎn)生自由基，該自由基反過來電離樣品分子以產(chǎn)生[M+H]+分子離子。CI是一種較低能量的分子電離方法，因此CI產(chǎn)生的碎片比EI少，因此CI產(chǎn)生的有關(guān)分子詳細(xì)結(jié)構(gòu)的信息較少，但確實會產(chǎn)生分子離子；有時使用EI無法檢測分子離子，因此兩種方法相輔相成。電離后，使用一個小的正極將離子排斥出電離室。
下一個組件是質(zhì)量分析器（過濾器），它根據(jù)所用分析器的各種與質(zhì)量相關(guān)的特性分離帶正電的離子。存在幾種類型的分析儀：四極桿（圖2）、離子阱、扇形磁場、飛行時間、射頻、回旋共振和聚焦，僅舉幾例。見的是四極桿和離子阱。離子分離后，它們進(jìn)入檢測器，檢測器的輸出被放大以增強(qiáng)信號。探測器將信息發(fā)送到記錄所有產(chǎn)生的數(shù)據(jù)的計算機(jī)，將電脈沖轉(zhuǎn)換為視覺和硬拷貝顯示。此外，計算機(jī)控制質(zhì)譜儀的操作。
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