GB/T 6041-2020 质谱分析方法通则

犐犆犛７１．０８０．０１

犌１５

／—

犌犅犜６０４１２０２０

／—

ＧＢＴ６０４１２００２

犌犲狀犲狉犪犾狉狌犾犲狊犳狅狉犿犪狊狊狊犲犮狋狉狅犿犲狋狉犻犮犪狀犪犾狊犻狊

狆狔

２０２００３３１２０２１０２０１

／—

犌犅犜６０４１２０２０

目次

前言…………………………Ⅰ

１范围………………………１

２术语和定义………………１

３概要………………………２

４仪器………………………２

５仪器的准备………………６

６定性分析…………………９

７定量分析…………………１０

／—

犌犅犜６０４１２０２０

前言

本标准按照／—给出的规则起草。

ＧＢＴ１．１２００９

／—《》。／—，

本标准代替ＧＢＴ６０４１２００２质谱分析方法通则与ＧＢＴ６０４１２００２相比除编辑性修改外

主要技术内容变化如下：

———，（）；

在范围部分增加了定性分析见第章

１

———在术语部分，增加了定性分析常用的“质荷比”“质量准确性”和定量分析常用“质量范围”“提取

”（、、）；

离子色谱图见和

２．３２．７２．４２．１１

———、、

增加了扩散进样系统等进样器电喷雾电离源等离子源离子透镜及飞行时间等质量分析器

（、、）；

见和

４．２４．３４．４４．５

———，“”“”

为便于确保仪器性能满足分析要求将评价仪器的一般规定和仪器的性能测试部分内容

“”，“”（）；

合并调整为仪器的准备并增加仪器的校准和调谐见第章

５

———、（）；

增加了定性分析样品测定数据分析和结果报告见第章

６

———，（，）。

修改了定量分析样品测定和数据分析增加了结果报告见第章年版的第章

７２００２７

本标准由中国石油和化学工业联合会提出。

（／）。

本标准由全国化学标准化技术委员会ＳＡＣＴＣ６３归口

：、、

本标准起草单位中国石油化工股份有限公司北京化工研究院上海市计量测试技术研究院广州

、、。

中科检测技术服务有限公司复旦大学衢州氟硅技术研究院

：、、、、、、、、。

本标准主要起草人李杰黄煜宗同强丁琛钟军高昂刘倩李永利吴建军

本标准所代替标准的历次版本发布情况为：

———／—、／—。

ＧＢＴ６０４１１９８５ＧＢＴ６０４１２００２

Ⅰ

／—

犌犅犜６０４１２０２０

质谱分析方法通则

１范围

本标准规定了用质谱仪进行物质定性分析与定量分析的一般方法。

本标准适用于质谱的定性分析与定量分析。

２术语和定义

下列术语和定义适用于本文件。

２．１

本底犫犪犮犽狉狅狌狀犱

犵

，。

在与分析样品相同的条件下不送入样品时所产生的质谱信号

２．２

干扰犻狀狋犲狉犳犲狉犲狀犮犲

，。

在混合样品中分析一个组分时影响分析结果准确性的因素

２．３

质荷比犿犪狊狊狋狅犮犺犪狉犲狉犪狋犻狅

犵

（）（），／。

离子的质量以相对原子质量单位计与其所带电荷以电子电量为单位计的比值简写为犿狕

２．４

质量范围犿犪狊狊狉犪狀犲

犵

质谱仪能测量的质荷比下限与上限之间的一个范围。

２．５

灵敏度狊犲狀狊犻狋犻狏犻狋

狔

在规定的条件下，对于选定化合物产生的某一个质谱峰，仪器对单位样品所产生的响应值。

２．６

分辨率狉犲狊狅犾狌狋犻狅狀

在给定的样品条件下，仪器对相邻的两个质谱峰的区分能力。相邻等高的两个质谱峰，其峰谷不大

，。，

于峰高的时就定义为可以区分两个峰的分辨能力的表示法是当峰谷为峰高的时两峰

１０％犚１０％

所表示的质量的平均值与质量差的比值。当描述所用的质谱峰的质荷比时，列出对应的分辨能力数据

是适宜的，因为不同的仪器，其分辨本领随质荷比的不同而有变化。

２．７

质量准确性犿犪狊狊犪犮犮狌狉犪犮

狔

（）。

某种离子的测量质荷比与实际理论质荷比的偏离程度

２．８

仪器校准样品狊犪犿犾犲狊犳狅狉犮犺犲犮犽犻狀犻狀狊狋狉狌犿犲狀狋狊

狆犵

为检验仪器的灵敏度、分辨率、质量准确性和操作条件，所选用的纯物质样品。

２．９

检验用混合物狋犲狊狋犿犻狓狋狌狉犲

，，。

已知组成的混合物其组成与待测样品相近通常是由纯物质配制而成

１

／—

犌犅犜６０４１２０２０

２．１０

总离子流色谱图狋狅狋犪犾犻狅狀犮犺狉狅犿犪狋狅狉犪犿

犵

未经质量分离的各种质荷比离子所产生的总信号强度与保留时间相对应的关系图。

２．１１

提取离子色谱图犲狓狋狉犪犮狋犲犱犻狅狀犮犺狉狅犿犪狋狅狉犪犿

犵

，。

在一系列质谱数据中选择特定的一个或几个质荷比绘制其信号强度随保留时间变化的色谱图

２．１２

选择离子检测狊犲犾犲犮狋犲犱犻狅狀犿狅狀犻狋狅狉犻狀

犵

混合物定量分析的一种常用方法。选择能够表征该成分的一个质谱峰进行检测，称为单离子检测

（），，（）。

ＳＩＤ选择多个质谱峰进行检测称为多离子检测ＭＩＤ

注：这种方法的灵敏度，高于全谱扫描方法，多用于痕量成分的测定。

１

注：，（

２通过数据处理从全谱中选出特定离子的质谱峰进行检测也是常用的方法叫做选择离子检索ｓｅｌｅｃｔｅｄｉｏｎｒｅ

），也叫质量碎片法或质量色谱法，它的灵敏度和选择离子检测相比约低个个数量级。

ｆｒｉｅｖｅｌ２～３

２．１３

信噪比狊犻狀犪犾狋狅狀狅犻狊犲狉犪狋犻狅

犵

，。

在质谱分析中信号强度与噪声强度的比值

３概要

，，（）

质谱分析是通过将待测物质离子化并按离子的质荷比分离然后检测各离子的丰度即谱峰强度

。（），，

而实现的一种分析方法质量是化合物或单质固有的特征之一在一定条件下不同的化合物有不同

。，。

的质谱特征利用化合物质谱特征与其结构的相关性可以进行定性分析谱峰的强度与它代表的化

。，，

合物也有一定关系混合物的质谱是各成分质谱的算术加和谱利用质谱的可迭加性可以进行定量

分析。

注质谱分析是化合物定性的重要手段之一但确定化合物的结构一般需多种技术协同完成质谱定性技术灵活

：，。

，，。

多样且新的技术不断出现本标准暂不作统一的方法规定

４仪器

４．１质谱仪的构成

、、、，。

质谱仪通常由进样器离子源离子传输聚焦分析器真空系统及数据系统构成如图所示

１

图质谱仪的构成

１

４．２进样器

４．２．１概述

。

进样器是把样品引入仪器的离子源的装置要求进样器在不改变样品的结构和组成及质谱

仪真空状态的条件下，将样品引入离子源。常用的进样器形式，有扩散进样系统、直接进样系统和

２

／—

犌犅犜６０４１２０２０

色谱进样系统等。

４．２．２扩散进样系统

、、、。

一般由样品导入装置气体储罐样品计量装置抽空及加热装置和相应的控制阀件所构成要求

，。

在测定过程中储罐的气压不发生明显的变化以获得稳定的离子流该系统多适用于无需进一步分离

的气体、低沸液体或中等蒸气压固体样品。

４．２．３直接进样系统

常用的直接进样方式主要有探针进样、注射进样等。

、、。

探针进样系统由探针杆加热丝样品杯及真空闭锁系统等部件构成样品置于探针杆顶端的小杯

，，。

中通过质谱仪的样品加入口将探针直接置入离子源后加热离子源直至样品挥发多用于难挥发的液

体或固体纯化合物。

。

注射进样一般将样品溶液通过进样针或注射泵以手动或自动的方式直接引入离子源多用于质谱

仪调谐和溶液样品分析。

４．２．４色谱进样系统

，，

对于组分比较复杂的混合物样品需要先使用色谱仪将样品分离成单一组分再进入质谱仪的离子

。、

源中气相色谱质谱联用仪器一般通过直接导入型开口分流型或喷射式分离器等接口将待测物由色

；、、

谱柱出口引入离子源液相色谱质谱联用仪器则主要通过电喷雾热喷雾离子喷雾等喷雾技术实现

进样。

４．３离子源

４．３．１概述

，，。（）、

离子源是质谱仪中最重要的部分按使用的目的有多种形式其种类主要包括电子电离源ＥＩ

化学电离源（）、电喷雾电离源（）、大气压化学电离源（）、基质辅助激光解吸电离源

ＣＩＥＳＩＡＰＣＩ

（）、（）、（）。

ＭＡＬＤＩ电感耦合等离子体电离源ＩＣＰ表面电离源ＳＴＩ等

电子电离源（）

４．３．２犈犐

“”。、

样品分子在离子源内经电子流轰击电离成离子的方法电子电离源一般包括电离室离子聚焦

透镜系统、灯丝、电子收集极及磁铁等部分，用适当的绝缘件组合而成。

，，“”，

由各种进样器导入的样品经加热后形成的汽化分子受通电的灯丝发射的热电子轰击热电子

（），（

能量通常是７０ｅＶ或在２０ｅＶ１００ｅＶ之间可调大于有机化合物的离子化电位一般在７ｅＶ

～～

），，

１３ｅＶ故能使有机分子电离有机分子离子化后剩余的内能使得分子离子进一步裂解成许多碎片

离子。

化学电离源（）

４．３．３犆犐

，。，

化学电离源与电子电离源结构相似但电离室的气密性较高向电离室通入少量的反应气反应气

分子受热电子“”，，，

轰击离子化然后再与样品分子发生分子离子反应使样品分子离子化这种化学方法

。、。

称为化学电离常用的反应气是甲烷异丁烷和氨

电喷雾电离源（）