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一文詳述氣相色譜——質譜聯(lián)用儀
在對土壤、水系沉積物、水質等有機物組成及含量的分析時需要借助一些大型的分析設備，每種設備都有自己的優(yōu)缺點，依靠單一的測試設備往往因其局限性不能獲得較為準確全面的測試結果，測試研究人員會將兩種或兩種以上的測試設備結合起來進行分析測試，以期達到理想的測試結果，這種結合方法被稱為聯(lián)用技術。
氣相色譜——質譜聯(lián)用儀（以下簡稱“氣質聯(lián)用儀”）是一種用于確定有機組成的成分及含量分析的儀器，通過把色譜（GC）的分離功能和質譜（MS）的檢測功能聯(lián)用，使設備兼具GC的高分辨率和MS的高靈敏度，具有結構簡單、操作方便、靈敏度和準確性高的優(yōu)點，廣泛應用于環(huán)境、化學、材料學、生物學、醫(yī)學、畜牧學等領域的研究，可以確定各種物質中的有機物組成并進行含量的精確分析。
氣質聯(lián)用儀的發(fā)展歷史
質譜儀的誕生和發(fā)展早在二十世紀初期就開始了，1910年左右，卡文迪許實驗室的湯姆遜（Thomson）改進了前人制造的“速度選擇器”，使用磁場和電場來分離具有不同質量和能量的離子，制成了質譜儀的原型機。
第一次世界大戰(zhàn)后卡文迪許實驗室的阿斯頓（Aston）改進了質譜儀，并使用該質譜儀發(fā)現(xiàn)了氖的同位素，獲得了1922年的諾貝爾化學獎，被認為是質譜儀真正的發(fā)明者。
20世紀50年代，羅蘭·戈爾克（Roland Gohlke）和弗雷德·米卡費列（Fred Mclafferty）研發(fā)的氣相色譜——質譜聯(lián)用儀體積龐大、易損壞，不適用于商業(yè)推廣。1955年，威利（Wiley）和麥克拉倫（McLaren）設計出的飛行時間質譜儀發(fā)布，成為第一臺商用儀器。1981年，菲尼根（Finnigan）公司將旗下生產(chǎn)的第一臺商品化三重四極桿質譜儀成功推向市場，標志著氣質聯(lián)用儀器全面商業(yè)化的開啟。
氣質聯(lián)用儀的技術原理
氣質聯(lián)用儀的構成主要包括氣相色譜儀、接口設備、質譜儀和計算機。它的工作原理主要是樣品經(jīng)色譜柱分離后進入質譜儀離子源，隨后被電離成離子，經(jīng)質量分析器、檢測器之后即成為質譜信號并輸入計算機。根據(jù)設定好的掃描質量范圍和掃描時間，就可以得到質譜圖，計算機可以根據(jù)質譜圖計算出總離子強度，總離子強度隨時間變化的曲線就是總離子色譜圖，即用質譜作為檢測器得到的色譜圖。
圖1 三重串聯(lián)四極桿質譜構造圖
氣質聯(lián)用儀的應用實例
氣質聯(lián)用儀利用氣相色譜對混合物質優(yōu)秀的分離功能和質譜對成分檢測的高靈敏度，可以對較多的檢測參數(shù)進行測定，如日常生活中最常應用的食品添加劑、化妝品、中西藥、香料等成分分析。該設備在地質領域中廣泛應用于有機物復雜組分的分析與鑒定，如土壤及水中農(nóng)藥、有機物的分析。目前陜西省地質調查院實驗中心已將該儀器服務于“地下水監(jiān)測97項指標檢測能力建設與應用”“建設用地與農(nóng)用地土壤污染物監(jiān)測方法研究”等科研項目。
未來實驗中心可以利用該設備對氣體中的有機成分進行分析，實現(xiàn)對土壤、地下水、地表水、氣體等物質污染情況、地下油氣資源的反饋，為地質資源調查及環(huán)保監(jiān)測、監(jiān)督、治理提供可靠的數(shù)據(jù)保障。
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