质谱(MS)是研究气态分子经电子流冲击形成的阳离子按质荷比(质量与电荷的比值)大小进行分离与鉴定的方法,是所有分析方法中惟一可以给出分子量和分子式的方法。即试样的分子或原子首先要在外部能量的作用下电离,经电离后进一步分解成各种质荷比(m/e)的离子,这些离子在电场与磁场的作用下,按其质荷比的不同排列成谱。它的样品可以是气体、液体与固体,因此用途十分广泛。质谱法除了用于胶黏剂中的高聚物及其共聚物的结构鉴别之外,还广泛地用于各功能添加剂等的鉴定。它灵感度高、分析速度快,对于分子量的测定十分方便,还可进行分子的元素分析与异构体的分辨,是一种研究高聚物热降解历程最有前途的技术。
基本原理:
气体分子在电离室中受50~80eV电压产生的电子束轰击下,打掉一个电子(偶尔打掉5个以上的电子)成为阳离子游离基(分子离子, M+)。具有多余能量的分子离子进一步在一个或几个地方发生键断裂,生成离子、游离基离子、中性分子及中性游离基离子等碎片(见图10-57),从图中看出, M+表示分子中一对未共用电子对失去一个电子而形成的分子离子;离子(偶数电子离子A+)及游离基离子(奇数电子离子,A+)都称为碎片离子。分子离子与碎片离子可以用质谱仪进行检测。由于各种离子的断裂时有差别的,它们分别按一定方式进行,因此根据生成的碎片离子就可以知道原有的分子结构。