質(zhì)譜隨著科學(xué)技術(shù)的進步,20世紀80年代以來,有4種軟電離技術(shù)產(chǎn)生,分別為等離子體解吸(PD-MS)、快原子轟擊(FAB )、電噴霧(ESI )和基質(zhì)輔助激光解吸/電離(MALDI)。隨著質(zhì)譜技術(shù)的發(fā)展,質(zhì)譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域也越來越廣。質(zhì)譜分析具有靈敏度高,樣品用量少,分析速度快,分離和鑒定同時進行等優(yōu)點,因此,質(zhì)譜技術(shù)廣泛的應(yīng)用于化學(xué),化工,環(huán)境,能源,醫(yī)藥,運動醫(yī)學(xué),刑偵科學(xué),生命科學(xué),材料科學(xué)等各個領(lǐng)域。
質(zhì)譜分析儀是一種測量離子荷質(zhì)比(電荷-質(zhì)量比)的分析方法,其基本原理是使試樣中各組分在離子源中發(fā)生電離,生成不同荷質(zhì)比的帶正電荷的離子,經(jīng)加速電場的作用,形成離子束,進入質(zhì)量分析器。在質(zhì)量分析器中,再利用電場和磁場使發(fā)生相反的速度色散,將它們分別聚焦而得到質(zhì)譜圖,從而確定其質(zhì)量。*臺質(zhì)譜分析儀是英國科學(xué)家弗朗西斯·阿斯頓于1919年制成的。阿斯頓用這臺裝置發(fā)現(xiàn)了多種元素同位素,研究了53個非放射性元素,發(fā)現(xiàn)了天然存在的287種核素中的212種,*次證明原子質(zhì)量虧損。他為此榮獲1922年諾貝爾化學(xué)獎。
質(zhì)譜方法zui早于1913年由J.J.湯姆孫確定,以后經(jīng) F.W.阿斯頓等人改進完善。現(xiàn)代質(zhì)譜儀經(jīng)過不斷改進,仍然利用電磁學(xué)原理,使離子束按荷質(zhì)比分離。質(zhì)譜分析儀的原理就是先讓離子在勻強電場做勻速運動,然后在通過勻強磁場做曲線運動,質(zhì)量不同,軌道半徑也不同,離子就可以分離開來了 。質(zhì)譜分析儀是分離和檢測不同同位素的儀器。儀器的主要裝置放在真空中。將物質(zhì)氣化、電離成離子束,經(jīng)電壓加速和聚焦 ,然后通過磁場電場區(qū),不同質(zhì)量的離子受到磁場電場的偏轉(zhuǎn)不同,聚焦在不同的位置,從而獲得不同同位素的質(zhì)量譜。
現(xiàn)在偽造年份酒越來越多,據(jù)專家統(tǒng)計,精品葡萄酒二級市場的假酒竟達5%。采用質(zhì)譜分析儀,分析釀酒過程中木桶的成份,從而辨別出制桶橡木的真正來源??茖W(xué)家還能通過分析橡木桶中葡萄酒蒸汽的化合物成份,識別葡萄酒的年份或品種。科學(xué)家對樣酒做出分析后,還可以得知當?shù)氐臍夂蚰J健⒋_定木桶的年代,如果木桶的實際“年齡”比年份酒低,說明其中的葡萄酒定為假酒。