1. 气相色谱（GC）部分

1.1 样品注入

• 进样器：样品通过进样器（如自动进样器或手动进样器）注入到气相色谱系统中。进样器通常位于色谱柱的入口处。
• 载气：样品被注入后，由载气（如氦气、氮气或氢气）带入色谱柱中。载气的选择取决于样品的性质和分析要求。

1.2 色谱柱分离

• 色谱柱：色谱柱是气相色谱的核心部件，通常由毛细管柱或填充柱组成。色谱柱内壁涂有固定相，用于分离样品中的各个组分。
• 分离原理：样品中的各个组分在色谱柱中与固定相发生相互作用，由于不同组分与固定相的相互作用强度不同，它们在色谱柱中的移动速度也不同，从而实现分离。
• 温度控制：色谱柱的温度通常由程序升温控制，以优化分离效果。温度的升高可以加速组分的移动，但过高的温度可能导致组分分解。

安益谱Cassitrap 120K四极杆傅里叶变换静电阱气质联用仪

2. 质谱（MS）部分

2.1 离子化

• 电离源：从色谱柱流出的组分进入质谱仪的电离源，通常采用电子轰击（EI）或化学电离（CI）等方法将组分分子电离成带电离子。
• 电子轰击（EI）：在EI模式下，高能电子束（通常为70 eV）轰击样品分子，使其失去电子，形成正离子。
• 化学电离（CI）：在CI模式下，样品分子与反应气体（如甲烷、异丁烷）发生化学反应，形成带电离子。

2.2 质量分析

• 质量分析器：电离后的离子进入质量分析器，根据质荷比（m/z）进行分离。常见的质量分析器有四极杆（Quadrupole）、飞行时间（TOF）、离子阱（Ion Trap）和傅里叶变换离子回旋共振（FT-ICR）等。
• 四极杆质量分析器：通过施加特定频率的射频（RF）和直流（DC）电场，使特定质荷比的离子稳定通过，从而实现质量分析。
• 飞行时间质量分析器：离子在电场作用下获得相同的动能，飞行时间与质荷比的平方根成正比，通过测量飞行时间来确定质荷比。
• 离子阱质量分析器：利用电场将离子捕获并存储在离子阱中，通过改变电场强度使不同质荷比的离子依次出阱，实现质量分析。

2.3 检测与数据处理

• 检测器：经过质量分析器分离后的离子被检测器检测，通常采用电子倍增器或法拉第杯等检测器。
• 数据处理：检测器输出的信号被转换为数字信号，通过数据处理软件进行分析。质谱图谱可以与标准谱库（如NIST谱库）进行比对，实现对组分的定性和定量分析。

3. GC-MS的工作流程

1. 样品注入：样品通过进样器注入到气相色谱系统中。
2. 色谱分离：样品在色谱柱中被分离成各个组分。
3. 离子化：分离后的组分进入质谱仪的电离源，被电离成带电离子。
4. 质量分析：带电离子在质量分析器中根据质荷比进行分离。
5. 检测与数据处理：离子被检测器检测，数据处理软件对检测结果进行分析，生成质谱图谱。
6. 定性和定量分析：通过与标准谱库比对，确定组分的种类和含量。

安益谱MATE11 便捷式GC-MS

4. 应用实例

• 环境监测：检测大气、水体和土壤中的挥发性有机物（VOCs）和半挥发性有机物（SVOCs）。
• 食品安全：检测食品中的农药残留、添加剂和污染物。
• 药物分析：分析药物中的成分和杂质。
• 石油化工：检测石油产品中的烃类和其他有机化合物。

5. 优势

• 高灵敏度：能够检测到极低浓度的有机化合物。
• 高分辨率：能够分离和鉴定复杂的混合物中的各个组分。
• 多功能性：结合了气相色谱和质谱的优点，适用于多种分析任务。
• 快速分析：能够在较短时间内完成复杂的样品分析。