如何称量微观粒子的体重

小时候，我们都听过曹冲称象的故事，曹冲“置象大船之上，而刻其水痕所至，称物以载之，则校可知矣”，利用阿基米德定律测定了大象的质量，对于一个庞然大物，目前有很多种方法来获取它的质量信息，那么我们该如何测定一个肉眼不可见的化学分子或原子的质量呢？  

　　顾名思义，质谱（Mass Spectrometry，MS）是指质量的谱，是一种呈现有关化合物分子量信息的谱图。通过质谱，我们可以在较短时间内快速、准确的分析鉴定多种类样品，对分子进行表征。一个质谱系统通常由样品导入系统、离子源、质量分析器、检测器、计算机控制与数据处理系统五部分组成。一个化合物分子进入质谱仪器最终变为谱图信息就通常需要经历这五个环节的冒险。样品导入系统就好比是整台质谱仪器的“大门”， 样品只有通过特定的方法和途径才能被引入到离子源。离子源就像是一个魔法屋，在这里，通常为电中性的样品分子经历一系列物理化学过程成为带有电荷的粒子。带电粒子可以是阴离子也可以是阳离子，其中阳离子可以是分子M失去一个电子的阳离子自由基M^+·、也可以是结合一个质子的[M+H]⁺、加合其他阳离子的[M+Na]⁺、[M+K]⁺、[M+NH₄]⁺、或者是失去一个带负电的基团如[M-Cl]^-等。离子源可以说是整个质谱仪器的核心“大功臣”，我们都知道电场和磁场无法调控中性粒子的运动，中性粒子只有经由离子源带上电荷才能在质量分析器中利用质荷比m/Z区别开来，在检测器中得到不同的质谱响应信号，通过质荷比的大小、离子丰度和相应信号峰的峰面积来实现对化合物的定性与定量分析。