化學電離技術服務

化學電離（Chemical ionization，CI）是一種軟電離技術，是分子和離子反應的研究結果在分析化學中的直接應用。CI始於20世紀50年代，產生的碎片很少，在分析化學中具有巨大的潛力。

在化學電離過程中，電子首先轟擊試劑氣體以生成試劑離子。樣品分子隨後透過分子和離子反應途徑被試劑離子電離。20世紀70年代被認為是化學電離發展的一個里程碑。當時，研究人員解決了化學電離需要在真空環境下工作這一缺點，使化學電離可以在大氣條件下工作。大氣化學電離從電暈放電提供能量，不需要真空環境，這大大增加了化學電離應用的範圍，化學電離已被廣泛應用於質譜技術中。

化學電離的原理是使用試劑離子X+與分析物分子A反應以實現分析物的電離：

化學電離1

在上述反應中，X+源自離子化反應氣體。一些常見的試劑氣體包括甲烷、氨氣、水和異丁烷。公式中的反應時間和速率常數（k）可透過文獻或測量獲得。

試劑離子是由離子源產生的。常用的離子源主要包括輻射源、空心陰極放電電源和普通輝光放電電源。210Po和241Am是最常見的輻射源。電離過程從210Po和241Am發射α粒子開始。它具有很高的能量，可以與試劑氣體發生碰撞，從而產生試劑離子和電子。如果生成的電子足夠高，它們可能會與試劑氣體碰撞形成新的試劑離子和電子。在以H3O+為反應離子的CI中，通常使用空心陰極放電電源，它可產生99。5％的H3O+。

根據化學電離的條件，化學電離分為低壓化學電離（<0。1 Pa）、中壓化學電離（1-2000 Pa）和大氣壓化學電離。根據化學反應的不同型別，化學電離分為正化學電離和負化學電離。正化學電離反應主要包括質子轉移反應、電荷交換反應和親電加成反應。負化學電離反應主要包括電子捕獲反應和負離子加成反應。

化學電離2

化學電離光譜的解析度很簡單，並且可以獲得分析物的確切分子量。透過化學電離獲得的產物碎片很少，其產物主要是被分析物的分子和離子。透過選擇適當的試劑離子，可以輕鬆的提高化學電離的分離性。此外，化學電離具有高靈敏度和快速響應（15秒）。但是，如果反應離子不純且同時發生多種化學電離反應，則質譜分析將變得困難。

目前，化學電離被廣泛用作質譜系統中的離子源來檢測各種痕量物質。化學電離可用於檢測大氣中的痕量氣體，蔬菜和水果中的農藥殘留，奶粉中的三聚氰胺，土壤中的增塑劑和除草劑等物質。此外，CI還可以用於材料鑑定，如鑑定茶葉品質。

揮發性有機化合物（VOC）的測量

在透過化學電離測量VOC時，通常用H3O+作為試劑離子。H3O+不會與空氣中的大多數物質反應，如O2、N2、CO2等等。另一方面，大多數質子轉移反應是非解離的，因此產物離子是單一的，這使結果的分析變得簡單。

奶粉中三聚氰胺的測定

在透過化學電離I測量三聚氰胺時，以N2作為試劑氣體。在高壓作用下，N2和H2O經歷複雜的物理化學反應生成試劑離子H3O+。

茶葉品質鑑定

透過用化學電離測量茶葉表面的化學物質可以鑑定不同型別的茶葉。H3O+與茶葉表面的丁醇、香葉醇、咖啡因等物質反應，反應產物在質譜儀上形成不同的質譜圖。不同品種的茶中同一物質的含量不同，因此透過化學電離檢測形成的質譜也不同。質譜可以在某種程度上反映茶的化學指紋特徵。因此，化學電離對茶葉的快速鑑定和質量分析具有重要的實際應用價值。

化學電離因具有強選擇性和高靈敏度而在質譜中被廣泛應用。化學電離質譜（CIMS）不僅可以對複雜樣品中的物質進行串聯質譜鑑定，還可以獲取樣品的化學指紋資料以進行化學計量分析。CIMS的應用對促進食品、醫藥、環保、農業等行業的發展具有積極作用。