一文帮你搞懂什么是气相(GC)、气质(GC-MS)、液相(LC)及液质(LC-MS)

2024-12-19 15:04

   本文适合那些从未接触过这类仪器的人群,或者目前还处于一知半解状态的人群。因此本文只进行一般性的概括性讲解。


   伴随着各种学科的快速发展,人们需要越来越强大的分析仪器。在此背景下,人们研发出了这四种仪器。因此不管是气相、气质、液相还是液质都属于分析类仪器,这类仪器可以告诉我们:(1) 样本里有什么?即定性分析;(2)
样本中里待测物质有多少?即
定量分析。


   由于现代分析的要求和难度越来越高,光靠一个检测器(例如天平可以直接称出物质有多少,量筒可以量出有多少体积)很难完成相应的任务。因此人们发明了色谱分离+检测器检测的技术。而这四种仪器就属于该技术的具体的实现(没错,质谱也是一种检测器)。

色谱技术


   我们的样本经过处理后,色谱负责将样本的待测物质与杂质进行分离,并将待测物质输送检测器,由检测器进行检测分析并报告结果:有什么或者有多少。


   实现色谱功能的仪器称为色谱仪。通常色谱仪内部会布满管路,且管路中流动着各种气体或者液体。正是由于这些流动的气体或液体,才最终实现了色谱的分离和输送功能。



   若管路中流动的是气体(即Gas),我们称之为气相色谱,即气相。由于色谱的英文缩写为“C
hromatography”,因此简称“
GC”;


   若管路中流动的是液体(即Liquid),则称之为液相色谱,即液相。对应的英文缩写为“LC


   如前所述,色谱只能完成分离和输送功能,最终的结果还得由检测器给出。为此人们又发明了各种检测器,如用于气相的FID(火焰离子化检测器)和ECD(电子捕获检测器)等;用于液相的UV(紫外吸收检测器)和FLD(荧光检测器)等。为了完成分析任务,我们必须同时使用色谱仪和检测器,因此一般提到色谱分析技术,均默认包含检测器。因此,不管是GC-FID还是GC-ECD,我们均称之为气相(GC);同样的,LC-UV或LC-FLD,我们也统一称为液相(LC)。

色谱-质谱联用


质谱由于具有自己独特的优势,如通用性和特异性,因此人们将检测器为质谱的气相色谱或液相色谱进行单独分类。


Ø若色谱模块为气相色谱(GC),检测器为质谱(MS),则称之为气相色谱-质谱联用,简称“气质”,英文缩写为“GC-MS”。


Ø若色谱模块为液相色谱(LC),检测器为质谱(MS),则称之为液相色谱-质谱联用,简称“液质”,英文缩写为“LC-MS”。

总结


       气相色谱-质谱(GC-MS)是气相色谱(GC)的一个特例,液相色谱-质谱(LC-MS)是液相色谱(LC)的一个特例。


   以下是笔者自己作的一张思维导图,方便大家理解。


扩展


   由于色谱和质谱两种仪器的工作环境差别很大,因此中间需要一个接口,以实现两种环境的切换。这个接口我们通常称之为离子源(如气质的EI和CI源;液质的ESI和MALDI源)。同时质谱作为一个独立的仪器,也有自己的内部检测器,如四极杆(Q)、飞行时间(TOF),或者四极杆和飞行时间联合使用(QTOF)。此时我们可以用具体的检测器来替代“质谱(MS)”,例如,若色谱模块为液相(LC),质谱模块为QTOF,此时我们可以称之为LC-QTOF。


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