T∕CIMA 0019-2019 质子转移反应质谱仪

书书书犐犆犛７１．０４０．１０犖５３团　　　体　　　标　　　准犜／犆犐犕犃００１９—２０１９质子转移反应质谱仪犘狉狅狋狅狀狋狉犪狀狊犳犲狉狉犲犪犮狋犻狅狀犿犪狊狊狊狆犲犮狋狉狅犿犲狋犲狉狊２０１９１２３０发布２０１９１２３０实施中国仪器仪表行业协会发布书书书前　　言　　本标准按照ＧＢ／Ｔ１．１—２００９给出的规则起草。请注意本文件的某些内容可能涉及专利。本标准的发布机构不承担识别这些专利的责任。本标准由北京市计量检测科学研究院提出。本标准由中国仪器仪表行业协会归口。本标准起草单位：北京市计量检测科学研究院、北京雪迪龙科技股份有限公司、天津大学、北京东西分析仪器有限公司、北京凯尔科技发展有限公司。本标准主要起草人：姚和军、沈正生、张文凭、吴红、冯端、孟雪、尹冬梅、胡丹、卞玉倩、郜武、汪韆、孙运、顾好粮、刘更涛、张振华、胡晓光、朱俊巧。本标准系首次发布。Ⅰ犜／犆犐犕犃００１９—２０１９质子转移反应质谱仪１　范围本标准规定了质子转移反应质谱仪的术语、分类、要求、试验方法、检验规则、标志、包装、运输和贮存。本标准适用于质子转移反应飞行时间质谱仪以及质子转移反应四极杆质谱仪。２　规范性引用文件下列文件对于本文件的应用是必不可少的。凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。ＧＢ／Ｔ１９１—２００８　包装储运图示标志ＧＢ／Ｔ１１６０６—２００７　分析仪器环境试验方法ＧＢ／Ｔ１２５１９—２０１０　分析仪器通用技术条件ＧＢ／Ｔ１３３８４—２００８　机电产品包装通用技术条件ＧＢ／Ｔ３３８６４—２０１７　质谱仪通用规范ＧＢ／Ｔ３４０６５—２０１７　分析仪器的安全要求３　术语下列术语适用于本文件。３．１质子转移反应质谱仪　狆狉狅狋狅狀狋狉犪狀狊犳犲狉狉犲犪犮狋犻狅狀犿犪狊狊狊狆犲犮狋狉狅犿犲狋犲狉狊一种基于质子转移反应离子化技术的质谱仪。３．２质子转移反应离子化　狆狉狅狋狅狀狋狉犪狀狊犳犲狉狉犲犪犮狋犻狅狀犻狅狀犻狕犪狋犻狅狀反应试剂（Ｒ）在质子化离子发生器内生成质子化离子（ＲＨ＋），ＲＨ＋与待测物分子（Ｘ）在漂移管中发生质子转移反应，将质子转移给待测物分子生成质子化离子（ＸＨ＋）。反应式为：Ｒ→离子化ＲＨ＋ＲＨ＋＋Ｘ→ＸＨ＋＋Ｒ反应试剂通常使用Ｈ２Ｏ，也可以使用ＮＨ３、Ｎ２Ｈ４等。３．３犈／犖值　犈／犖狏犪犾狌犲质子转移反应室电场强度（Ｅ）与单位体积的分子数（Ｎ）的比值，单位为Ｔｄ。４　分类质子转移反应质谱仪（以下简称为质谱仪）可按质量分析器分为：１犜／犆犐犕犃００１９—２０１９ａ）　质子转移反应飞行时间质谱仪（ＰｒｏｔｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＲｅａｃｔｉｏｎＴｉｍｅｏｆＦｌｉｇｈｔＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｓ），简称：ＰＴＲＴＯＦＭＳ；ｂ）　质子转移反应四极杆质谱仪（ＰｒｏｔｏｎＴｒａｎｓｆｅｒＲｅａｃｔｉｏｎＱｕａｄｒｕｐｏｌｅＭａｓｓＳｐｅｃｔｒｏｍｅｔｅｒｓ），简称：ＰＴＲＱＭＳ。５　要求５．１　正常工作条件质谱仪在下列条件下应能正常工作：ａ）　环境温度：１５℃～２５℃，温度波动不大于２℃。ｂ）　相对湿度：２０％～８５％，相对湿度波动不大于５％。ｃ）　交流供电电源：电压２２０Ｖ±２２Ｖ，频率５０Ｈｚ±１Ｈｚ。ｄ）　室内应清洁无尘，排风良好。质谱仪应平稳地放在工作台上，周围无强烈机械震动和电磁干扰源。ｅ）　质谱仪接地良好。５．２　外观５．２．１　质谱仪外表平整、清洁、字迹清晰，表面涂层、镀层无明显划伤、露底、裂纹、起泡等现象。５．２．２　质谱仪的旋钮、按键、开关等工作正常；所有紧固件不得松动；指示、显示清晰完整；零件表面不得锈蚀。５．２．３　所有铭牌及标志应耐久和清晰，内容符合相关法规、标准的要求。５．３　功能５．３．１　试剂离子犚犎＋的产生及识别当质谱仪使用反应试剂Ｒ时，能够产生试剂离子ＲＨ＋，并能够在质谱图上观察到ＲＨ＋的峰。５．３．２　质子转移能力使用苯作为样品测试质谱仪，进样后应能够在质谱图上观察到Ｃ６Ｈ７＋的峰。５．３．３　犎３犗＋浓度的调节功能当质谱仪使用Ｈ２Ｏ作为反应试剂时，质子转移反应室内的Ｈ３Ｏ＋的浓度应能够通过调节水蒸气的流量及其他方法调节。５．３．４　质子转移反应室控温功能质谱仪应具有控制质子转移反应室温度的能力。５．３．５　质子转移反应室犈／犖值调节功能质子转移反应室Ｅ／Ｎ值能够通过改变反应室电场强度、反应室压力或反应室温度等方法进行调节。５．３．６　校正功能质谱仪应具有对质量准确性、分辨力等关键性能指标进行校正的功能。２犜／犆犐犕犃００１９—２０１９５．４　性能５．４．１　质量范围质量范围１９ｕ～２６０ｕ。５．４．２　质量分辨力质谱仪质量分辨力应符合下列要求：ａ）　ＰＴＲＴＯＦＭＳ的质量分辨力应不小于１０００（以苯计）；ｂ）　ＰＴＲＱＭＳ的质量分辨力应不小于８０（以苯计）。５．４．３　质量准确性质谱仪质量准确性应符合下列要求：ａ）　ＰＴＲＴＯＦＭＳ的质量准确性应符合±０．０３ｕ的要求；ｂ）　ＰＴＲＱＭＳ的质量准确性应符合±０．２ｕ的要求。５．４．４　质量稳定性质谱仪质量稳定性应符合下列要求：ａ）　ＰＴＲＴＯＦＭＳ的质量稳定性应符合±０．１ｕ／８ｈ的要求；ｂ）　ＰＴＲＱＭＳ的质量稳定性应符合±０．２ｕ／８ｈ的要求。５．４．５　线性范围在线性相关系数狉不小于０．９８时，线性范围应达到１０３（以苯计）。５．４．６　检测限检测限应不大于１ｎｍｏｌ／ｍｏｌ（以苯计）。５．４．７　重复性重复性应不大于１０％（以苯计）。５．５　安全５．５．１　接触电流５．５．１．１　在正常工作条件下，质谱仪的接触电流应不大于０．５ｍＡ（有效值）或０．７ｍＡ（峰峰值）。５．５．１．２　在单一故障条件下，质谱仪的接触电流应不大于３．５ｍＡ（有效值）或５ｍＡ（峰峰值）。５．５．２　介电强度质谱仪的电源相、中连线与机壳间承受１５００Ｖ、５０Ｈｚ交流电压，历时１ｍｉｎ应无击穿和飞弧现象。５．５．３　保护接地接地保护端子与有接地保护连接的每个可触及的零部件间的阻抗都不得超过０．１Ω（不包括电源线的阻抗）。３犜／犆犐犕犃００１９—２０１９５．５．４　安全保护标志质谱仪的高温加热区应有“小心，烫伤”标志；质谱仪的高电压位置应有“小心，电击危险”标志。５．６　环境适应性５．６．１　温度适应性按照５．１中规定的温度上限和温度下限分别对质谱仪进行温度试验，质量准确性和重复性应满足５．４．３和５．４．７的要求。５．６．２　电源电压适应性在电源电压变化条件下，质谱仪的质量准确性和重复性应满足５．４．３和５．４．７的要求。５．７　运输、运输贮存质谱仪在运输包装状态下，包括低温贮存、高温贮存及跌落试验，按ＧＢ／Ｔ１１６０６—２００７表１中运输、运输贮存的要求进行试验，其中高温为５５℃、低温为－４０℃、自由跌落高度为２５０ｍｍ。试验后，包装箱不应有较大变形和损伤，受试仪器不应有变形松脱、涂覆层剥落等机械损伤；将仪器置于正常工作条件下进行检验，质量准确性和重复性应满足５．４．３和５．４．７的要求。６　试验方法６．１　试验条件６．１．１　环境条件本试验均应在５．１规定的条件下进行。６．１．２　试剂和设备６．１．２．１　试验用计量器具包括：ａ）　接触／泄漏电流测试仪；ｂ）　数字万用表；ｃ）　耐电压测试仪；ｄ）　接地电阻测试仪；ｅ）　配气仪。６．１．２．２　试验用标准物质，采用国家二级或以上的有证标准物质或达到同等标准的物质包括：ａ）　六氯１，３丁二烯标准气体；ｂ）　苯标准气体；ｃ）　纯度≥９９．９９９９％且不含可挥发性有机物的高纯氮气。６．２　外观用目视和手感等方法检查。４犜／犆犐犕犃００１９—２０１９６．３　功能用目视、手感及软件操作等方法检查。６．４　性能６．４．１　质量范围按质谱仪操作说明运行仪器，使用Ｈ２Ｏ作为反应试剂。待质谱仪稳定后，使用浓度不小于１μｍｏｌ／ｍｏｌ的六氯１，３丁二烯标准气体对质谱仪进行测试，获得并记录质谱图。在质谱图中可观察到Ｈ３Ｏ＋的峰和Ｃ４Ｃｌ６Ｈ＋质量数大于２６０ｕ的同位素峰。６．４．２　质量分辨力按照ＧＢ／Ｔ３３８６４—２０１７中６．３．４规定的单峰法计算质量分辨力。按质谱仪操作说明运行仪器，待稳定后，使用浓度不小于１μｍｏｌ／ｍｏｌ的苯标准气体进样测试，获得并记录质谱图。测量Ｃ６Ｈ７＋质谱峰５０％峰高处的峰宽犠１／２。按公式（１）计算质量分辨力犚。犚＝犕犠１／２…………………………（１）式中：犚　———质谱仪的质量分辨力，单峰法计算，无量纲；犕———Ｃ６Ｈ７＋质谱峰对应的质荷比；犠１／２———Ｃ６Ｈ７＋质谱峰５０％峰高处的峰宽。６．４．３　质量准确性按质谱仪操作说明运行仪器，待稳定后，使用浓度为１μｍｏｌ／ｍｏｌ的苯标准气体进样测试，获得并记录质谱图。同样操作重复测试３次。记录Ｃ６Ｈ７＋质谱峰峰位的实际测量值，ＰＴＲＴＯＦＭＳ保留正负符号及小数点后３位，ＰＴＲＱＭＳ保留正负符号及小数点后２位。计算３次测量平均值，按公式（２）计算质谱仪的质量准确性犇Ａ。犇Ａ＝珨犕－犕０…………………………（２）式中：犇Ａ———质量准确性，单位为原子质量单位（ｕ）；珨犕———三次测量的Ｃ６Ｈ７＋质谱峰的质荷比平均值，单位为原子质量单位（ｕ）；犕０———Ｃ６Ｈ７＋的理论质荷比。６．４．４　质量稳定性按质谱仪操作说明运行仪器，待稳定后，使用浓度为１μｍｏｌ／ｍｏｌ的苯标准气体进样测试，获得并记录质谱图。每小时至少测量１次，进行８次以上的多次测试，测试时间间隔均匀分布，测试过程中不允许进行调谐或质量校准。选取Ｃ６Ｈ７＋质谱峰，每次按公式（３）分别计算偏差，取多次测试中计算结果绝对值最大的数值作为质谱仪的质量稳定性，保留正负符号及小数点后２位，并参照５．４．４的格式标注测试时间。犇ｓ犻＝犕犻－犕０犻…………………………（３）式中：犇ｓ犻———第犻次测量的质量偏差，单位为原子质量单位（ｕ）；犕犻———第犻次测量的Ｃ６Ｈ７＋质谱峰的质荷比，单位为原子质量单位（ｕ）；５犜／犆犐犕犃００１９—２０１９犕０犻———Ｃ６Ｈ７＋的理论质荷比。６．４．５　线性范围使用苯标准气体，在测量范围内取至少５个浓度点分别进样，测量并记录Ｃ６Ｈ７＋质谱峰的峰高或者峰面积，计算线性相关系数狉。狉不小于０．９８时，最大浓度与最小浓度的比值即为线性范围。６．４．６　检测限使用苯标准气体，取１ｎｍｏｌ／ｍｏｌ、２ｎｍｏｌ／ｍｏｌ、５ｎｍｏｌ／ｍｏｌ、１０ｎｍｏｌ／ｍｏｌ、２０ｎｍｏｌ／ｍｏｌ共５个浓度点分别进样，测量并记录Ｃ６Ｈ７＋质谱峰的峰高或者峰面积，并以此计算拟合标准曲线的斜率。在同样质谱条件下，使用６．１．２．２中规定的高纯氮气连续进样１１次，测量并记录Ｃ６Ｈ７＋质谱峰的峰高或者峰面积作为空白，并以此计算空白标准偏差。按公式（４）计算检测限。犇Ｌ＝３狊Ｂ犆…………………………（４）式中：犇犔———检测限；狊Ｂ———连续１１次测量的空白标准偏差；犆———拟合标准曲线的斜率。６．４．７　重复性使用浓度为１μｍｏｌ／ｍｏｌ的苯标准气体进行测试，单次进样方式，连续重复进样７次，记录Ｃ６Ｈ７＋质谱峰的峰高或者峰面积，按公式（５）计算相对标准偏差犚犛犇，有效数值保留到小数点后１位作为重复性。犚犛犇＝１珨犎∑７犻＝１（犎犻－珨犎）２６槡×１００％…………………………（５）式中：犚犛犇———相对标准偏差；犎犻———第犻次峰高或峰面积；珨犎———连续７次峰高或峰面积的平均值。６．５　安全６．５．１　接触电流应按ＧＢ／Ｔ３４０６５—２０１７中６．２．２规定的方法进行试验。６．５．２　介电强度应按ＧＢ／Ｔ３４０６５—２０１７中６．３．２规定的方法进行试验。６．５．３　保护接地应按ＧＢ／Ｔ３４０６５—２０１７中６．４．２规定的方法进行试验。６．５．４　仪器的安全保护标志目视检查。６犜／犆犐犕犃００１９—２０１９６．６　环境适应性６．６．１　温度适应性按照ＧＢ／Ｔ１１６０６—２００７第４章和第５章规定的低温试验和高温试验方法进行试验。６．６．２　电源电压适应性按照ＧＢ／Ｔ１１６０