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气质联用仪GCMS双离子源EI及CI的差异性能

作者: 来源: 时间:2022-08-31
对于同一台质谱仪来说又可以配几种不同的离子源如电子轰击电离源(EI)和化学电离源(CI)。那么气质联用仪GCMS双离子源EI及CI的差异性能有哪些?

对于同一台质谱仪来说又可以配几种不同的离子源如电子轰击电离源(EI)和化学电离源(CI)。EI是目前常用的GCMS电离方式,由于其丰富的质谱库被广泛应用于定性分析和定量分析,但这种硬电离的离子化方式通常得不到化合物的分子离子信息,尤其是对于质谱库中没有的目标化合物,采用EI则比较困难对其进行较为准确的定性,此时就需要用到CI源这种软电离的离子化方式,通过获得分子离子信息进而推断化合物的结构,对定性非常有用,此外一些化合物采用CI分析可以获得更高灵敏度。


EI源的原理:其主要的工作原理是灯丝发射电子,经聚焦并在磁场作用下穿过离子化室到达收集极。此时进入离子化室的样品分子在一定能量电子的作用下发生电离,离子被聚焦、加速聚焦成离子束进入质谱分析器。


CI源的原理:由电离室(离子盒)、灯丝、离子聚焦透镜和一对磁极组成。


EI源和CI源应用上的区别如下:


主要区别是CI源离子化室的气密性比EI源好,以保证通入离子源的反应时间有足够压力。


一个是电子源,一个是化学源,针对的分子量不同,CI分析的分子量会大一些,当然两个源分析的原理也不同!两种的电离方式不同。EI源是电子轰击使样品带电,结构会打得比较碎。CI是通过反应气与样品发生反应从而电离,一般分子离子保留得比较好。


EI源主要由电离室(离子盒)、灯丝、离子聚焦透镜和一对磁极组成。灯丝发射电子,经聚焦并在磁场作用下穿过离子余弦定理到达收集极。此时进入离子化室的样品分子在一定能量电子的作用下发生电离,离子被聚焦、加速聚焦成离子束进入质量分析器。


EI的优点:非选择性电离,只要样品能气化都能够离子化;离子化效率高,灵敏度高;EI谱提供丰富的结构信息,是化合物的“指纹谱”;有庞大的标准谱库供检索,谱图是在70eV条件下获得的,谱图重复性好,被称作经典的EI谱(是指谱图中同位素峰的比例能反映构成该离子的天然同位素丰度分布规律。


EI的缺点:样品必须能气化,不适于难挥发,热不稳定的样品;有的化合物在EI方式下分子离子不稳定易碎裂,得不到分子量信息,谱图复杂解释有一定困难;EI方式只能检测正离子,不检测负离子。


CI离子源的结构和EI源相似,也是由电离室(离子盒)、灯丝、离子聚焦透镜和一对磁极组成。主要区别是离子化室的气密性比EI源好,以保证通入离子源的反应时间有足够压力。


CI和EI一样,灯丝发射的电子使中性分子电离,不同的是样品和反应试剂一起进入离子化室,反应所浓度高于样品浓度,首先电离的是反应试剂中性分子,由于压力较高,发生离子-分子反应,产生各种活性反应离子,这些离子与样品分子再发生离子-分子反应,实现样品分子电离。常用的反应气试剂有甲烷、异丁烷、氨气等。


CI的优点:CI不仅是获得分子量信息的重要手段,还可通过控制反应,根据离子亲和力和电负性选择不同的反应试剂,用于不同化合物的选择性检测。


CI的缺点:和EI一样要样品必须能气化,不适于难挥发,热不稳定的样品;而且CI谱图重现性不如EI,没有标准谱库。另外反应试剂易形成较高本低,影响检测限。反应试剂的压力需要摸索。


相对于EI源来说,CI源需要额外的甲烷、异丁烷等反应剂气体在离子源内电离,与目标化合物发生分子-离子反应,因此传统的离子源都是独立的EI源和CI源,需要更换离子化模式时就需要卸除真空进行硬件的更换,如你所知更换过程以及真空系统的稳定需要很长的时间,这就给实验工作带来非常大的不便,双源EI/CI复合离子源,保证EI源灵敏度不受影响的前提下轻松实现一个离子源EI和CI两种离子化模式无缝切换,满足客户在不同领域的定性分析和定量分析。


1,节约大量时间,提升实验效率:离子化模式切换时无需卸真空,无需换离子源,


2,基于分子量的相似度检索,加强鉴定结果准确性 :通过CI模式获得分子离子峰确定目标化合物分子量,再通过比对EI模式获得相似度检索的定性结果加强鉴定的准确性。


3,保证高灵敏度,与独立离子源具有相同的定性定量效果