氣質(zhì)聯(lián)用儀GCMS雙離子源EI及CI的差異性能
對于同一臺質(zhì)譜儀來說又可以配幾種不同的離子源如電子轟擊電離源(EI)和化學(xué)電離源(CI)。EI是目前常用的GCMS電離方式,由于其豐富的質(zhì)譜庫被廣泛應(yīng)用于定性分析和定量分析,但這種硬電離的離子化方式通常得不到化合物的分子離子信息,尤其是對于質(zhì)譜庫中沒有的目標化合物,采用EI則比較困難對其進行較為準確的定性,此時就需要用到CI源這種軟電離的離子化方式,通過獲得分子離子信息進而推斷化合物的結(jié)構(gòu),對定性非常有用,此外一些化合物采用CI分析可以獲得更高靈敏度。
EI源的原理:其主要的工作原理是燈絲發(fā)射電子,經(jīng)聚焦并在磁場作用下穿過離子化室到達收集極。此時進入離子化室的樣品分子在一定能量電子的作用下發(fā)生電離,離子被聚焦、加速聚焦成離子束進入質(zhì)譜分析器。
CI源的原理:由電離室(離子盒)、燈絲、離子聚焦透鏡和一對磁極組成。
EI源和CI源應(yīng)用上的區(qū)別如下:
主要區(qū)別是CI源離子化室的氣密性比EI源好,以保證通入離子源的反應(yīng)時間有足夠壓力。
一個是電子源,一個是化學(xué)源,針對的分子量不同,CI分析的分子量會大一些,當然兩個源分析的原理也不同!兩種的電離方式不同。EI源是電子轟擊使樣品帶電,結(jié)構(gòu)會打得比較碎。CI是通過反應(yīng)氣與樣品發(fā)生反應(yīng)從而電離,一般分子離子保留得比較好。
EI源主要由電離室(離子盒)、燈絲、離子聚焦透鏡和一對磁極組成。燈絲發(fā)射電子,經(jīng)聚焦并在磁場作用下穿過離子余弦定理到達收集極。此時進入離子化室的樣品分子在一定能量電子的作用下發(fā)生電離,離子被聚焦、加速聚焦成離子束進入質(zhì)量分析器。
EI的優(yōu)點:非選擇性電離,只要樣品能氣化都能夠離子化;離子化效率高,靈敏度高;EI譜提供豐富的結(jié)構(gòu)信息,是化合物的“指紋譜”;有龐大的標準譜庫供檢索,譜圖是在70eV條件下獲得的,譜圖重復(fù)性好,被稱作經(jīng)典的EI譜(是指譜圖中同位素峰的比例能反映構(gòu)成該離子的天然同位素豐度分布規(guī)律。
EI的缺點:樣品必須能氣化,不適于難揮發(fā),熱不穩(wěn)定的樣品;有的化合物在EI方式下分子離子不穩(wěn)定易碎裂,得不到分子量信息,譜圖復(fù)雜解釋有一定困難;EI方式只能檢測正離子,不檢測負離子。
CI離子源的結(jié)構(gòu)和EI源相似,也是由電離室(離子盒)、燈絲、離子聚焦透鏡和一對磁極組成。主要區(qū)別是離子化室的氣密性比EI源好,以保證通入離子源的反應(yīng)時間有足夠壓力。
CI和EI一樣,燈絲發(fā)射的電子使中性分子電離,不同的是樣品和反應(yīng)試劑一起進入離子化室,反應(yīng)所濃度高于樣品濃度,首先電離的是反應(yīng)試劑中性分子,由于壓力較高,發(fā)生離子-分子反應(yīng),產(chǎn)生各種活性反應(yīng)離子,這些離子與樣品分子再發(fā)生離子-分子反應(yīng),實現(xiàn)樣品分子電離。常用的反應(yīng)氣試劑有甲烷、異丁烷、氨氣等。
CI的優(yōu)點:CI不僅是獲得分子量信息的重要手段,還可通過控制反應(yīng),根據(jù)離子親和力和電負性選擇不同的反應(yīng)試劑,用于不同化合物的選擇性檢測。
CI的缺點:和EI一樣要樣品必須能氣化,不適于難揮發(fā),熱不穩(wěn)定的樣品;而且CI譜圖重現(xiàn)性不如EI,沒有標準譜庫。另外反應(yīng)試劑易形成較高本低,影響檢測限。反應(yīng)試劑的壓力需要摸索。
相對于EI源來說,CI源需要額外的甲烷、異丁烷等反應(yīng)劑氣體在離子源內(nèi)電離,與目標化合物發(fā)生分子-離子反應(yīng),因此傳統(tǒng)的離子源都是獨立的EI源和CI源,需要更換離子化模式時就需要卸除真空進行硬件的更換,如你所知更換過程以及真空系統(tǒng)的穩(wěn)定需要很長的時間,這就給實驗工作帶來非常大的不便,雙源EI/CI復(fù)合離子源,保證EI源靈敏度不受影響的前提下輕松實現(xiàn)一個離子源EI和CI兩種離子化模式無縫切換,滿足客戶在不同領(lǐng)域的定性分析和定量分析。
1,節(jié)約大量時間,提升實驗效率:離子化模式切換時無需卸真空,無需換離子源,
2,基于分子量的相似度檢索,加強鑒定結(jié)果準確性 :通過CI模式獲得分子離子峰確定目標化合物分子量,再通過比對EI模式獲得相似度檢索的定性結(jié)果加強鑒定的準確性。
3,保證高靈敏度,與獨立離子源具有相同的定性定量效果
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