实验分析方法--有机质谱的原理
有机质谱就是让有机分子在电离室中吸收特定的能量后使分子丢失一个成键轨道或非成键轨道中的电子，而形成分子离子，此具有较高能量的不稳定的分子离子再进一步按照各个化合物自身特有的碎裂规律分裂（断键及重排成一系列碎片离子。将这一化合物产生的所有离子的质量（按质荷比m/z）和相应的强度加以记录，便组成了一张质谱图所以有机质谱实际上就是一个化合物所产生的一系列有规律的离子的质量谱。
有机质谱按其工作效能一般分为高分辨质谱和低分辨质谱。高分辨质谱可以精确地测量离子的质量，通常可达四位小数，而低分辨质谱则只能测量到离子质量的整数位。低分辨质谱中，测量的是离子的质量数的整数（在一般质谱工作的条件下绝大多数离子均带有一个正电荷，所以m/2可定性地认为就是分子的质量数）。由于整数质量对于各个不同的分子来说并不具有专一性，例如，质量数2的分子可以是一氧化碳（CO）、氮气（N2），也可以是乙烯（C2H4），所以得到某一离子的整数质量并不能很好地确定离子的化学式。因此，在低分辨质谱中确定离子的化学式不仅要有离子的整数质量，还必须辅以其他的方法，即利用同位素峰来确定其化学式。
有机化合物中通常所含有的元素在自然界中大多是以其同位素的混合物的形式存在的由于每种元素的同位素丰度是一定的，不会发生任意的改变，因此，可以通过某一离子的同位素峰强度的测量，推算出它可能的化学式。
由于有机化合物都是由一定数目的各种元素组成的，而这些元素及其各种天然同位素的质量（除指定12C＝12000000以外）均不是整数，所以，只要能准确地测量出分子的质量便可以确定该分子的分子式。例如CO、N2、C2H4表面看起来都具有相同的整质量数，均为28，但它们的精确质量却是不同的；CO（2.994914），N2（28.006148）、C2H4（28.031799），所以只要能精确地测定出分子的质量，就可以区分开这三种分子物质。通过高分辨质谱的精确质量测定，就能达到区分这三种分子的目的。也就是说，只要足够精确地测定出某一化合物的分子量，便可以计算出它的分子式。用高分辨质谱来确定离子的化学式的工作，通常都由计算机来完成。所以，用高分辨质谱比用低分辨质谱确定离子的化学式要快速、准确、可靠得多。
通过质量的精确测定之所以能确定离子的化学式，是由于每一种元素的各种同位素的质量均带有不同的小数部分每一种元素的各种同位素都不能恰好成为另一元素的各种同位素的整数倍的缘故。尽管某一原子中的质子、中子和电子数目均为另一原子中的质子、中子和电子数目的整数倍，但是，这一原子的质量却不是另一原子的质量的整数倍。其原因是分子由各种原子组成，而原子则由质子、中子和电子组成，按照物理标度的原子质量单位u计算，质子（p）的质量是1.00758lu，中子（n）质量是1.008950u，电子（c）的质量是0.000548u，第篇三者之和为2.017079u。但是，由一个质子、一个中子、一个电子所形成的氘核，其静质量并不是上述三者之和，而是要少一些，氘核的静质量为2.014122u。这是由于形成核时，有一部分“静质量亏损”（有一部分质量转化为核的结合能△E＝mc2）。每个基本粒子在参与形成各种原子核时的质量亏损各不相同。换言之，从静质量的角度来看，每一种原子核都有它自己特征的静质量亏损。因此，虽然CO、N2和C2H4都由14个质子、14个中子和14个电子所组成的，但是，它们的分子量是不同的，就是因为基本粒子形成碳核和氧核、两个碳核和四个氢核以及两个氮核时的质量亏损各不相同的缘故。
尽管高分辨质谱数据准确、可靠，但由于高分辨仪器价格昂贵，操作维护复杂，所以相比较而言低分辨仪器的生产使用占绝大多数。不过对于某一化合物的“指纹鉴定”工作，或对于有机反应产物及其他已掌握有较多结构信息的化合物的结构鉴定工作，均可以由低分辨质谱来完成。
