口语介绍下质谱的原理

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2024/09/23

私聊

液质联用（LCMS）

第一步：电离 - 给分子装上“电引擎”
首先，这位侦探需要把样品中的分子变成带电的粒子，就像是给它们装上了小型的“电引擎”。这个过程叫做电离。电离的方法有很多种，比如用电子轰击（就像是用微型闪电击中分子），或者通过化学反应让分子自然带上电荷，还有一种常用的方法是电喷雾电离，它像是用带电的喷雾将分子喷成微小的带电液滴。
第二步：加速 - 让带电粒子“起跑”
接下来，这些带电的粒子需要被加速，就像是让它们站在起跑线上，然后“砰”的一声枪响，它们都开始往前冲。在质谱仪中，一个强大的电场就像是这个起跑线，它给带电粒子提供了足够的能量，让它们形成一道快速前进的离子束。
第三步：分离 - 在磁场中“赛跑”
现在，这些带电粒子（或者说是离子）进入了质谱仪的核心部分——磁场。在这个“赛场”上，不同质量的离子就像是不同重量的运动员，它们在同一时间起跑，但会因为各自的“体重”不同而跑得有快有慢。在磁场中，轻量级的离子会因为受到较小的力而偏向一侧，而重量级的离子则相对直行。这个过程就像是在学校的运动会上，不同年级的学生分组赛跑，各自按照自己的速度前进。
第四步：检测 - 捕捉“胜利者”
最后，这些被分离的离子会被检测器一一捕获。检测器就像是赛道终点的裁判员，它会记录下每个“运动员”的到达时间和数量。这些信息会被转化为一张图谱，也就是质谱图。在质谱图上，每个峰都代表了一个特定的离子，它的位置（横坐标）对应着离子的质量，而高度（纵坐标）则对应着离子的数量。
总结
所以，质谱技术的原理就是通过电离将样品分子变成带电粒子，然后利用电场加速这些粒子，在磁场中根据它们的质量进行分离，最后通过检测器捕捉并绘制出质谱图。这张图就像是样品的“指纹”，能够帮助我们识别和定量分析其中的各种成分，特别是在污染物检测中发挥着重要的作用。