化学电离原理化学电离概述

化学电离概述
化学电离 (CI) 是一种生成质谱分析所用离子的技术。化学电离和电子电离 (EI) 之
间存在着显著的差异。本节介绍了最常用的化学电离途径。
在 EI 模式下，相对高能电子 (70 eV) 与待分析的样品分子进行碰撞。这些碰撞将
（主要）产生阳离子。电离发生后，给定物质的分子一般会以预知的形式碎裂。EI
是一个直接过程；能量通过碰撞从电子传递到样品分子。
对于 CI 而言，除了样品和载气外，还会将大量的反应气引进电离室。由于反应气
的量远大于样品量，因此大多数释放的电子将与反应气分子发生碰撞，形成反应
气离子。这些反应气离子相互反应，在主反应和次反应过程中建立平衡。这些反
应气离子还以各种不同方式与样品分子发生反应，形成样品离子。CI 离子的形成
所需的能量远低于电子电离所需的能量，并且比电子电离更为 “ 缓和 ”。由于 CI
产生的碎片非常少，因此 CI 谱图通常会显示出具有高丰度值的分子离子。因此，
CI 经常用来测定样品化合物的分子质量。
甲烷是最常用的 CI 反应气。它会产生某些特有的电离模式。其他反应气会产生不
同的模式，可能提高某些样品的灵敏度。常用的备用反应气是异丁烷和氨气。二
氧化碳通常用于负极 CI 中。二氧化碳、氢气、氟利昂、三甲基硅烷、一氧化氮和
甲胺是不太常用的反应气。每种反应气发生的电离反应均不相同。
反应气中的水污染会急剧降低 CI 的灵敏度。正极 CI 中在 m/z 19 (H
3 0 + ) 处出现
的特大峰是水污染的特有征兆。当浓度达到足够高度时，水污染会导致严重的离
WARNING 氨气有毒并且具有腐蚀性。使用氨气需要采取特殊维护和安全预防措施。
化学电离原理 A
5975 MSD 操作手册 145
子源污染，尤其在与校准液进行混合时，更是如此。在连接新的反应气管道或反
应气瓶时，经常会出现水污染。如果让相应的反应气流通几个小时（吹扫系统），
则污染通常可以减少。
化学电离参考资料
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