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解碼氣質(zhì)聯(lián)用儀，色譜與質(zhì)譜的協(xié)同奧秘
在分析化學領域，氣質(zhì)聯(lián)用儀（GC-MS）宛如一把精準的“分子解剖刀”，將氣相色譜的分離能力與質(zhì)譜的定性分析能力融合，為復雜混合物的分析提供了強大工具。
氣質(zhì)聯(lián)用儀主要由氣相色譜儀（GC）和質(zhì)譜檢測器（MS）兩部分組成，二者通過特定的接口實現(xiàn)無縫連接。氣相色譜儀是分離的“高手”，它利用不同物質(zhì)在固定相和流動相之間分配系數(shù)的差異，將混合物中的各組分逐一分離。當樣品進入氣相色譜儀后，在載氣的推動下，經(jīng)過色譜柱，各組分按照沸點、極性等性質(zhì)的不同，依次被洗脫出來，形成一個個獨立的色譜峰。
而質(zhì)譜檢測器則是定性的“專家”。從氣相色譜儀分離出來的組分，通過接口進入高真空狀態(tài)的質(zhì)譜儀中。在離子源的作用下，樣品分子被電離成帶正電荷的離子。常見的離子化方式有電子轟擊離子化（EI）、化學離子化（CI）等。以EI為例，有機分子被一束能量為70eV的電子流轟擊，失去一個外層電子，形成帶正電荷的分子離子（M+），M+進一步碎裂成各種碎片離子、中性離子或游離基。
這些離子在質(zhì)量分析器中按照荷質(zhì)比（m/z）大小被分開。常見的質(zhì)量分析器有四級質(zhì)量分析器、磁式扇形質(zhì)量分析器等。以四級質(zhì)量分析器為例，它由四根平行圓柱形電極組成，電極分為兩組，分別加上直流電壓和一定頻率的交流電壓。樣品離子沿電極間軸向進入電場后，在極性相反的電極間振蕩，只有質(zhì)荷比在某個范圍的離子才能通過四極桿，到達檢測器。
檢測器將離子束轉變成電信號，并將信號放大。常用的檢測器是電子倍增器，當離子撞擊到檢測器時引起倍增器電極表面噴射出一些電子，這些電子被加速射向下一個電極，噴射出更多的電子，經(jīng)過連續(xù)作用，信號被大大放大。最終，獲得質(zhì)譜圖，通過與標準譜庫對比，就可以確定未知樣品的組成。
氣質(zhì)聯(lián)用儀憑借其強大的分離和定性能力，在農(nóng)藥殘留分析、環(huán)境監(jiān)測、藥物代謝研究等領域發(fā)揮著重要作用，為科學研究和工業(yè)生產(chǎn)提供了有力的技術支持。
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