质谱仪的原理是什么 化学题中质谱仪的图像怎么看
原理:
使试样中各组分电离生成不同荷质比的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器,利用电场和磁场使发生相反的速度色散——离子束中速度较慢的离子通过电场后偏转大,速度快的偏转小;在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转,即速度慢的离子依然偏转大,速度快的偏转小;当两个场的偏转作用彼此补偿时,它们的轨道便相交于一点。
与此同时,在磁场中还能发生质量的分离,这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上,不同质荷比的离子聚焦在不同的点上,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。
质谱法还可以进行有效的定性分析,但对复杂有机化合物分析就无能为力了,而且在进行有机物定量分析时要经过一系列分离纯化操作,十分麻烦。
而色谱法对有机化合物是一种有效的分离和分析方法,特别适合进行有机化合物的定量分析,但定性分析则比较困难,因此两者的有效结合将提供一个进行复杂化合物高效的定性定量分析的工具。
质谱图的解析大致步骤如下:
确认分子离子峰,并由其求得相对分子质量和分子式;计算不饱和度。
找出主要的离子峰(一般指相对强度较大的离子峰),并记录这些离子峰的质荷比(m/z值)和相对强度。
对质谱中分子离子峰或其他碎片离子峰丢失的中型碎片的分析也有助于图谱的解析。
用MS-MS找出母离子和子离子,或用亚稳扫描技术找出亚稳离子,把这些离子的质荷比读到小数点后一位。
配合元素分析、UV、IR、NMR和样品理化性质提出试样的结构式。最后将所推定的结构式按相应化合物裂解的规律,检查各碎片离子是否符合。若没有矛盾,就可确定可能的结构式。
已知化合物可用标准图谱对照来确定结构是否正确,这步工作可由计算机自动完成。对新化合物的结构,最终结论要用合成此化合物并做波谱分析的方法来确证
拓展资料:质谱法特别是它与色谱仪及计算机联用的方法,已广泛应用在有机化学、生化、药物代谢、临床、毒物学、农药测定、环境保护、石油化学、地球化学、食品化学、植物化学、宇宙化学和国防化学等领域。
用质谱计作多离子检测,可用于定性分析,例如,在药理生物学研究中能以药物及其代谢产物在气相色谱图上的保留时间和相应质量碎片图为基础,确定药物和代谢产物的存在;也可用于定量分析,用被检化合物的稳定性同位素异构物作为内标,以取得更准确的结果。
在无机化学和核化学方面,许多挥发性低的物质可采用高频火花源由质谱法测定。该电离方式需要一根纯样品电极。如果待测样品呈粉末状,可和镍粉混合压成电极。此法对合金、矿物、原子能和半导体等工艺中高纯物质的分析尤其有价值,有可能检测出含量为亿分之一的杂质。
利用存在寿命较长的放射性同位素的衰变来确定物体存在的时间,在考古学和地理学上极有意义。例如,某种放射性矿物中有放射性铀及其衰变产物铅的存在,铀238和铀235的衰变速率是已知的,则由质谱测出铀和由于衰变产生的铅的同位素相对丰度,就可估计该轴矿物生成的年代。
参考资料:质谱法 百度百科
如楼上所说,本题答案是乙醇,而且其实不需要质谱仪这条条件也能够判断出来
如果楼主想问质谱仪的话,简单来说,质谱仪就是测量分子质量的仪器。
其测量分子质量的方式有很多种,原理各异。常用的仪器有FAB,EI,MALDI。
最常见的原理是在真空中通过用高速电子撞击分子,分子会部分分解,然后在恒定磁场下观测分子及其分解之后的碎片的位移距离。
图中,坐标横轴是分子量,纵轴是强度,所以线的高低表示多少。之所以图中有复数条线是因为上文所说的,分子在电子撞击下会分裂。对于有机物来说,一些碳键结合比较弱的结合会开裂,比如CH3,OH基的H。
具体来说,图中46表示的就是分子量(读质谱仪图表时通常读最大值),也就是CH3CH2OH,然后45表示的就是OH的H脱离,即CH3CH2O-,而31表示的就是CH3脱离后的,即CH2OH。
不过注意有时候质谱仪图表的结果跟实际的分子量会有不一致。这是因为分子开裂之后会形成正离子和负离子,在高速运动中,这些粒子可能形成再结合,从而出现比实际分子量更大的线。
不过我觉得这种题目出现在高中化学部分的可能性非常小,楼主不用太担心。
的匀强磁场区。进入磁场时的速度由下式
v²=2(q/m)v
(1)
决定。正离子在这一磁场中运动时其轨道如图中所示半径为r的圆。当离子走过一半圆而抵达照相底片P时会在它上面留下痕迹。由轨道半径r=mv/qB(见洛仑兹力),得
v=qb^r/m
合并(1)、(2)式,消去v,即得q/m=2v/b²r²
因为V、B及r可直接测量得到,所以如果我们能够用其他方法决定离子所带的电荷q,则由上式便可求出离子的质量.
我们可以用质谱仪将电荷相同而质量不同的离子分开。科学家应用这种仪器在1920年左右发现了同种化学元素的原子其质量可以不相同;这些质量不同的同一种元素的原子被称为同位素。汤姆逊首先利用电磁场测定电子的荷质比的原理,同样可运用到带正电的离子,从荷质比很容易算出该离子的质量。正离子通常带电量等于一个电子(称为单电荷离子)。但有时也带有两个、三个甚至四个电子电量(称为多电荷离子)。目前应用的质谱仪是非常精确的仪器,它不但可以测量出每种同位素之准确质量,并可测定每种同位素在元素中所占的百分比。如将这种仪器略加修改,也可应用到同位素分离。质谱仪的形式很多,但所应用的主要原理及结构却大同小异。图3-32所示是一台现代用质谱仪的主要装置部分。这装置是在真空中,正离子流自离子源引出经过窄隙S进入一曲圆形之电场C1C2,调节C1C2之间的电压,可选择一定能量之正离子,这些正离子随着电场之形状弯曲90°而进入一个半圆形的匀强磁场中,磁场的方向与图面垂直且指向纸内,进入磁场之正离子受磁力作用而沿半圆形轨道进行。因正离子e/m之大小不同,轨道形成大小不等的半圆。分别落在底片上的不同位置也就是说元素将按其质量大小的顺序而排列,故称之为“质谱”。如果我们分别测出每种粒子的电流。就能从这些电流大小的比例中,得出该种在离子源中被电离的物质的各种同位素的成分比例。它也可以把化合物中的不同物质的离子分开和成分分析。
看等效氢位 一个峰是一个
衷希妇炎: 它的基本工作原理是:利用一种具有分离技术的仪器,作为质谱仪的进样器,将有机混合物分离成纯组分进入质谱仪,充分发挥质谱仪的分析特长,为每个组分提供分子量和分子结构信息
襄阳区19692959812: 质谱仪的原理是什么? - ?
衷希妇炎: 质谱仪以离子源、质量分析器和离子检测器为核心.离子源是使试样分子在高真空条件下离子化的装置.电离后的分子因接受了过多的能量会进一步碎裂成较小质量的多种碎片离子和中性粒子.它们在加速...
襄阳区19692959812: 质谱仪是如何工作的? - ?
衷希妇炎:[答案] 质谱仪是测量带电粒子荷质比的工具,其主要原理就是利用公式r=mv/qB,v是速度,B是磁场强度,这两者知道后测出运动半径r就能知道m/q了,基本上就是这个原理,具体做法就是让带电粒子通过电场加速,然后进入磁场,受洛仑兹力进行偏转,偏...
襄阳区19692959812: 高中化学.什么是质谱仪,原理是什么,在化学中有什么应用 - ?
衷希妇炎: 质谱分析就是用强电流电子束轰击目标物,电离、解离目标物,得到带电的粒子、分子片段,在磁场中检测其器特定运动偏移量来区分该粒子或者该片段的质量的手段.实际上可能比我说的要复杂很多,也能表征更多的物质结构信息.
襄阳区19692959812: 质谱的工作原理是什么?希望有关专家能告诉我质谱的原理是怎样,再有 ?
衷希妇炎: 质谱分析法主要是通过对样品的离子的质荷比的分析而实现对样品进行定性和定量的... 本节主要介绍有机质谱仪的基本结构和工作原理. 离子源(Ion source) 离子源的作...
襄阳区19692959812: 质谱仪的原理 - ?
衷希妇炎: 质谱仪又称质谱计.分离和检测不同同位素的仪器.即根据带电粒子在电磁场中能够偏转的原理,按物质原子、分子或分子碎片的质量差异进行分离和检测物质组成的一类仪器.质谱仪按应用范围分为同位素质谱仪、无机质谱仪和有机质谱仪.按分辨本领分为高分辨、中分辨和低分辨质谱仪;按工作原理分为静态仪器和动态仪器.
襄阳区19692959812: 质谱仪的原理是什么 化学题中质谱仪的图像怎么看 - ?
衷希妇炎: 质谱仪是一种分析各种同位素并测量其质量及含量百分比的仪器.当一束带电的原子核通过质谱仪中的电场和磁场时,凡其荷质比不相等的,便被分开.S1和S2为两个狭缝,从离子源引出的离子受到施于S1及S2间的电位差,在通过S1 的匀强...
襄阳区19692959812: (必做题)质谱仪的构造原理如图所示,离子源S产生质量为m、带电量为q的某种正离子,离子飘入电场时的速度很小,可以看作是静止的,离子经过电压... - ?
衷希妇炎:[答案] (1)离子经S1、S2间电压为U的电场加速,根据动能定理 qU=12mv2 得v=2qUm ① (2)设离子进入磁场后做匀速圆周运动速率...
襄阳区19692959812: 质谱仪的工作原理示意图如图所示,它由速度选择器和有边界的偏转磁场构成.速度选择器由两块水平放置的金属板构成,两金属板间的距离为d,上极板与... - ?
衷希妇炎:[答案] (1)设带电粒子的电荷量为q,因为该粒子在金属板间做匀速直线运动,所以 qE=qvB1 又E=Ud 解得:v=UB1d(2)带电粒子在偏转磁场中做匀速圆周运动,设圆周运动的半径为R,据牛顿第二定律&nbs...
襄阳区19692959812: 质谱仪是用来测定带电粒子质量和分析同位素的重要装置,在科学研究中具有重要应用.如图所示是质谱仪工作原理简图,电容器两极板相距为d,两板间电... - ?
衷希妇炎:[答案] (1)根据左手定则可以判断粒子带正电,粒子经过速度选择器时,受力平衡 故:qvB1=Eq= U dq, 可得:v= U B1d (2)粒子在磁场B2中做匀速圆周运动:qvB2= mv2 R, 解得:R= Um qdB1B2 同位素电量相等,质量不等, 由几何关系x=2Ra-2Rb, 故...