Pfeiffer 普发 质谱仪应用案例发布日期:2025-10-22

上海伯东 普发真空GSD 350 在热重-质谱联用(TGA-MS)中的专业应用


一、为何TGA-MS联用需要专用的ThermoStar®?

当样品在热天平中受热分解,产生的气体需要被无损、无冷凝、无反应地传输到质谱仪中。通用进样系统在此面临挑战。

GSD 350 在线质谱仪

GSD 350 ThermoStar® 的解决方案:

1. 惰性石英毛细管:区别于OmniStar®的不锈钢管,ThermoStar®采用高化学惰性的石英玻璃毛细管,有效避免高温活性气体(如腐蚀性、易吸附气体)在传输过程中发生吸附或反应,确保气体样品的“真实性”。

2. 持续直接进样:取消进样阀,实现从热天平到质谱仪的直接、持续进样,避免脉冲进样导致的信息丢失,捕捉每一个瞬态气体释放信号。

3. 350°C全程加热:从入口到毛细管全程可加热至最高350°C,彻底防止高沸点蒸汽在传输途中冷凝,对于水蒸气、有机溶剂等气体的分析至关重要。


 

二、真实应用案例:草酸钙热分解过程解析

下图清晰地展示了GSD 350在线质谱仪 在草酸钙热分解实验中的强大能力:

草酸钙进行热分析时,产生的气化水蒸气(18)、一氧化碳(28)、二氧化碳(44)及重量、温度和时间的函数关系图

 

(上图为草酸钙进行热分析时,产生的气化水蒸气(18)、一氧化碳(28)、二氧化碳(44)及重量、温度和时间的函数关系图。)

分析解读:

1. GSD 350 实时监测 到三个特征气体的离子电流信号:m/z 18 (H₂O⁺), m/z 28 (CO⁺), m/z 44 (CO₂⁺)

     这些气体信号与热重(Weight)曲线和温度(Temperature)曲线完美对应,清晰地揭示了草酸钙三步分解机理:

      - 脱水反应:释放出水蒸气(m/z 18)。

      - 分解反应:生成一氧化碳(m/z 28)和二氧化碳(m/z 44)。

      - 进一步分解:再次释放出二氧化碳(m/z 44)。

结论: GSD 350不仅确认了失重步骤对应的气体产物,还为理解复杂的反应路径提供了直接的实验证据。


 

三、GSD 350 在线质谱仪核心优势与技术底气

1. 卓越的性能参数

技术指标

性能参数

质量数范围 (amu)

1-100 / 1-200 / 1-300 (可选)

最小检测限 (C-SEM)

< 100 ppb (如空气中Xe检测示例)

毛细管加热温度

最高 350 °C

气体流速 (sccm)

1 - 2

样品气压 (hPa)

最大 1000

停留时间

1 ms - 16 s / amu

分辨率 (amu)

0.5 - 2.5 (在10%峰高下可调)

 

2. 全面的系统集成与智能软件

a. 一体化系统:集成PrismaPro®质谱检测器、MVP干式隔膜泵Hipace分子泵,同一品牌,关联性与集成度更高,稳定可靠。

b. 智能软件PV MassSpec:专为操作和控制PrismaPro®开发,界面直观,支持定性、定量分析,可轻松进行方法设定、自动校准、数据分析和序列测量。

 

3. 灵活配置满足个性化需求
GSD 350提供灵活的选型矩阵,确保您获得最匹配的配置:

选型类别

推荐配置 (用于TGA-MS)

其他选项

型号 (a)

ThermoStar

OmniStar (多用途)

进气系统 (def)

石英管, 2m, 200°C
石英管, 1m, 350°C

长度与温度按需选择

灯丝 (c)

钇铱丝 (带校准)

钇铱丝 / 5.6. 钨丝

质量数 (g)

200 amu (覆盖CO, CO₂等)

100 amu / 3. 300 amu


 

结语

普发真空GSD 350 ThermoStar®不仅仅是一台仪器,更是您探索材料热行为与反应机理的战略伙伴。它将“失重”背后的“气体故事”清晰呈现,让您的数据更具说服力,研究更具深度。

 

上海伯东是德国 普发 Pfeiffer  真空设备, 美国  KRI 考夫曼离子源, 日本  NS 离子蚀刻机, 美国 inTEST 高低温冲击测试机, 美国  HVA 真空阀门, 美国  Gel-pak 芯片包装盒,比利时原装进 口 Europlasma 等离子表面处理机 , 日本  Atonarp过程质谱仪  和  美国 Ambrell 感应加热设备 等进口知名品牌的指定代理商 .我们真诚期待与您的合作!

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