主题：【分享】如果你是GC/MS用户，你还想拥有这样一台实时VOCs分析质谱仪么？--选择离子流动管质谱（SIFT-MS）

请问选择离子流动管质谱贵吗？

具体价格不清楚，不过不便宜

技术发展的真是太快了！投入生产了么？
不同的化合物反应速率常数不一样，难道会有一个专门的反应速率常数表么？

已经量产了，我还没有去查是否反应速度常数表，不过很多文献有发表。
可以用同一台仪器测量速率常数的

选择离子流动管技术的主要优势在于：

一、软化学电离

√  较少的分析物离子碎片，产生的是简单的质谱图，意味着较少的干扰和更准确的结果。

√  无须色谱柱，意味着更低的运行成本，实时分析和单位时间内更多的分析次数。



在硬电离（如电子轰击）过程中，被分析化合物受到外力轰击产生碎片峰，这些碎片导致带有叠加峰的复杂谱图，从而必须采用高成本的、耗时的色谱分离。

与硬电离方法说不通，SIFT-MS采用的一种相对“软”的电离过程，它产生的是非常干净的质谱图，最大限度地减少了离子碎片的干扰。这种更简单的质谱图和较少的峰干扰带来了更高的精度和分辨率。

实例：

下面两个谱图是常见的污染物乙苯的分析。图1采用的是电子轰击电离，显示了产生的特征干扰碎片；图2采用的是H₃O⁺离子的化学电离，显示了典型简洁的SIF-MS谱图，有一个质量数为107的乙苯峰。

图1. 乙苯的电子轰击电离分析谱图

图2. 乙苯的H3O＋软化学电离图谱



二、实时定量

√  可以实时观察存在什么化合物以及它们的绝对浓度

√  反应发生时，可以实时观察反应动态过程

√  单位时间内可以运行多次分析，而不是等待分析结果





为什么实时定量的分析是可以实现的

气态离子化学可以实现痕量气体的绝对定量分析，其实现的基础是仪器主机反应腔室内的反应条件是精确控制的。SIFT-MS是唯一一款提供这样精确控制等级的质谱仪，史无前例地实现了对痕量有机化合物的检测和实时绝对定量



这种高等级的精确控制是这样获得的

1. 将热的母离子导入反应腔室（流动管）

2. 了解有关流动管的物理动力学，包括反应时间

3. 对于流动管内的每个分析物发生的离子化学反应有全面的了解



正如所有的分析技术一样，SIFT-MS使用模式类型匹配的数据库，以确定分析物。这个数据库包含的有：被分析物与母离子反应的速度（反应速度系数）、反应的产物以及它们的相对丰度。


SIFT-MS的数据库是独一无二的，可以对化合物定性，同时提供了实时定量的手段。数据库实现了与仪器控制软件的无缝连接，可直接访问。






三、使用多种母离子

√  可以检测到样品中更多的化合物，甚至是那些不与某个母离子反应或者反应非常微弱的化合物

√  可以区分同量异位素和同分异构体化合物

√  比单母离子技术，使用多母离子技术可以增强化合物的分辨能力





什么是母离子

母离子是指分析过程中用来对样品产生化学电离的先导离子。SIFT-MS使用多母离子扩展了可分析化合物的范围，而相对简单的方法则仅使用单个母离子。

单母离子扫描

使用单个母离子的方法仅限于检测那些可以和这个母离子发生反应，从而形成特征离子的化合物。如果反应不佳或形成同量异位素和同分异构体，就无法给出分析物准确的定性信息。

图3显示的是质子转移质谱(PTR-MS)对工业燃烧产物扫描的典型结果，PTR-MS使用单个母离子H₃O⁺。

H₃O⁺能鉴定的典型化合物包括：

甲醇(m/z＝33, 51, 69)、乙醛(m/z=45, 63, 81)、乙醇(m/z=47, 65, 83)、丙酮和丙醛(m/z=59, 77)、苯(m/z=79).

图3. H₃O⁺典型分析图谱



多母离子扫描

SIFT-MS可以采用多种母离子进行扫描分析，包括H₃O⁺、NO⁺和O₂⁺，并产生形影的谱图。下面的离子是SIFT-MS的扫描谱图，除了的扫描谱图外还包括NO⁺和O₂⁺的谱图。

图4. SIFT-MS的NO⁺扫描谱图



NO⁺能鉴定的主要化合物包括：丙醛(m/z=57)、甲酰胺(m/z=75)和丙酮(m/z=88)，以及苯(m/z=78, 108).

图5. SIFT-MS的O₂⁺扫描谱图



O^₂+能鉴定的主要化合物包括：乙烯(m/z=28)、二氧化氮(NO₂)(m/z=46)、甲烷(m/z=47).

这些化合物，仅用单个母离子H₃O⁺是无法检测的。

四、实时区分同量一位数及同分异构体

√  可以观察到样品中单个的分析物，而不是共享一个质谱峰的几种化合物的总和√  在一次无缝的自动化扫描过程中可观测同量异位素和多个同分异构体，而无需多次扫描或更换色谱柱。√  单位时间内多次分析 多母离子的强大功能质量数相同的不同分析物（同量异位素）以及具有相同化学分子式和质量数的同分异构体，用单个的母离子无法区分。例如，质子转移质谱(PTR-MS)，仅使用H₃O⁺作为其单一的母离子，无法区分普通的化合物，如乙醛和环氧乙烷。图6. PTR-MS的H₃O⁺分析，乙醛和环氧乙烷共有一个45的质谱峰.SIFT-MS，使用H₃O⁺、NO⁺和O₂⁺多母离子无缝应用，在结果中增加了两张新的质谱图。图7. SIFT-MS的O₂⁺离子分析，结果有所改善，但是仍然无法确定，乙醛和环氧乙烷共有44的质谱峰，而乙醛还有一个43的峰。图8. 清晰的分辨，SIFT-MS的NO⁺离子分析，得到43的乙醛峰和74的环氧乙烷加合峰。选择离子流动管技术(SIFT)起源于美国国家海洋局和大气局(NOAA)在20世纪70年代开始的一项研究。这一研究的主要目的是获得气相离子反应动力学数据，包括：电离层化学、星级云、等离子体化学等。20世纪90年代中期，SIFT-MS作为痕量分析的工具开始逐步得到应用。SIFT-MS的应用范围：1. 熏蒸剂的检测和作业现场安全  最大限度地减少工人解除到熏蒸剂的机会，满足最苛刻的监管要求。工人的健康和安全得到了保证。相比采用传统的分析方法，每次分析的时间和成本显著减少。

你有专门研究过么？？

原文由 jigo9527(jigo9527) 发表:
你有专门研究过么？？

看到过一些应用资料。谢谢你把它介绍给大家。

好像这种非主流的质谱技术，大家关注的少。如果有人关注，我继续剩余的部分补充完

这里的第二级四级杆和三重四级杆的后两级有什么区别？反应在离子源内发生吗？