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质谱和质量流控制:使用质量流量控制器(MFC)和质量流量计(MFM)

发布:2020-10-22 编辑:未知

  多年来,分析仪器中一直使用质量流量控制器(MFC)和质量流量计(MFM)。在气相色谱(GC)和液相色谱(LC)中有一些特殊的应用,例如载气控制或流动相控制。我发现分析仪中质量流量控制器的应用更多,而我在分析化学领域工作了多年之后进入质量流量控制器的世界时,我可以想像得到。

  我想在此文中重点介绍的一种应用是质谱法,或者不久之后,化学家喜欢使用MS的缩写。质谱仪有多种形式,通常与气相色谱法和液相色谱法结合使用。耦合到气相色谱(GC)的质谱仪称为GC-MS,耦合到液相色谱(LC)的质谱仪称为LC-MS。

质谱仪在哪里使用(应用范围)?
  质谱仪市场巨大且正在扩展。这些仪器通常用于分析研究,但在食品研究中越来越重要。关于威士忌陈酿和红酒指纹确定葡萄来源的研究就是一些例子。另一个新兴市场是生物制药研究,其中质谱仪用于研究蛋白质以及这些蛋白质如何在生物体内被消化。火星上甚至有质谱仪(!),用于研究火星土壤。

什么是质谱仪?
  通常将质谱仪与分子秤进行比较。每个分子都是由原子构成的,每个原子都有自己的原子质量,这是由质谱仪“加权”的。在称量一个样品中存在的不同原子之前,必须将原子彼此分离。这是通过给原子充电(形成离子)并使用磁体偏转离子所遵循的路径来完成的。离子越轻,磁铁的影响越大,挠度越大。检测器检测离子撞击的位置,这是重量的度量。

  发生电离的地方称为离子源,取决于样品的基质和要形成的离子,有很多不同类型的离子源。从质量流量的角度来看,电离部分是最有趣的部分,因为在此部分中,根据电离技术的不同,使用了不同的气体。

质谱仪示意图
质谱仪示意图

  有两种主要技术:硬电离和软电离。使用硬电离技术,样品中的分子被加热并破碎成原子水平,从而提供有关分子原子结构的信息。使用软电离技术,分子可以保持完整无缺,从而提供分子的质量信息。在食品和药物研究中使用了这种方法,并且在过去十年中非常流行。

  让我们详细了解一种最流行的软电离技术,即电喷雾离子源。EIS通过在带电针头旁边引导气体使液体蒸发(例如,来自液相色谱仪),从而形成气溶胶喷雾。引导逆流通过已形成的喷雾,将蒸发掉大部分您不想测量的液体,使带电的液滴进入质谱仪。
大气压化学电离-质量流量计
大气压化学电离

电喷雾离子源中使用的质量流量控制器和蒸发
  有趣的部分是,流量需要非常恒定,因为您希望日复一日,在不同位置,不同环境下形成液滴和蒸发溶剂的过程是相同的。气流的重现性是一个重要参数。通过将质量流量控制器用于雾化器气体和蒸发或干燥气体,离子源将始终具有可重现的气体流量。

  我们的解决方案部门可以设计用于分析应用的紧凑型气体模块,以高精度和高重现性为离子源气体和其他气体流提供气体。将压力开关和/或截止阀之类的组件与流道相结合,可以提供紧凑的气体处理模块,以适合质谱仪所需的占地空间小的设计。此外,由于可以在将整个歧管发货给客户之前对整个歧管进行泄漏和压力测试,因此泄漏的变化显着减少。
电喷雾电离(ESI)
电喷雾电离(ESI)

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