同位素峰英文解释翻译、同位素峰的近义词、反义词、例句

英语翻译：

【化】 isotopic peak

分词翻译：

同位素的英语翻译：

isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【医】 isotope

峰的英语翻译：

apex; apices; hump; peak; summit
【化】 peak
【医】 peak; spike

专业解析

同位素峰（Isotope Peak）指在质谱分析中，由同一元素的不同同位素（即质子数相同但中子数不同的原子）形成的、质量数不同的信号峰。这些峰的出现源于自然界中元素普遍存在同位素分布现象，导致化合物在质谱图中产生多个质量相近但可区分的峰簇。其核心特征和意义如下：

一、定义与形成机制

同位素本质
元素因中子数差异形成同位素（如碳-12和碳-13），其化学性质相同但质量不同。在质谱仪中，含重同位素的分子离子或碎片离子会形成比主峰（最轻同位素组成）质量更高的信号，即同位素峰。
峰簇模式
同位素峰的相对丰度取决于元素天然同位素丰度比。例如：
- 氯（Cl）：存在⁷⁵Cl（75.8%）和³⁷Cl（24.2%），二氯化合物会出现M、M+2、M+4峰，比例为9:6:1。
- 碳（C）：¹³C丰度约1.1%，含n个碳的分子其[M+1]⁺峰丰度约为1.1n% 。

二、分析意义与应用

化合物鉴定
同位素峰簇的间距与比例是推断分子中卤素（Cl、Br）、硫（S）等元素存在及数量的关键依据。例如：
- Br₂化合物的M/M+2/M+4峰比例约为1:2:1。
- 硫（³⁴S丰度4.2%）的M+2峰明显高于碳的影响。
分子式确定
高分辨质谱中，同位素峰的精确质量与理论丰度可辅助匹配分子式。通过对比实测与计算值（如以下公式），缩小候选范围：

$$ text{丰度比} = binom{n}{k} left( frac{text{轻同位素丰度}}{100} right)^{n-k} left( frac{text{重同位素丰度}}{100} right)^k $$ 其中 ( n ) 为原子数，( k ) 为重同位素数量。

三、实例说明

甲烷（CH₄）：
主峰 m/z 16（¹²C¹H₄），同位素峰 m/z 17（¹³C¹H₄）丰度约1.1%。

二溴乙烷（C₂H₄Br₂）：
峰簇为 m/z 188（M⁺,⁷⁹Br₂）、190（M+2⁺,⁷⁹Br⁸¹Br）、192（M+4⁺,⁸¹Br₂），比例约1:2:1。

权威参考文献

国际纯粹与应用化学联合会（IUPAC）
质谱术语定义（推荐访问IUPAC金皮书）。

美国国家标准与技术研究院（NIST）
同位素模式计算工具（提供元素丰度数据库）。

《质谱原理与应用》（学术专著）
McLafferty, F. W.; Tureček, F. Interpretation of Mass Spectra, 4th ed.; University Science Books, 1993.

此解释整合了质谱学基础理论与元素同位素分布数据，符合化学分析领域的专业表述规范。

网络扩展解释

同位素峰是质谱分析中的核心概念，指同一元素的不同同位素在质谱图中形成的相邻峰簇。以下从定义、形成原因、识别方法及应用三方面详细解释：

一、定义与基本概念

同位素峰是质谱图中由同一元素的不同同位素组合形成的峰簇。例如，氯元素包含Cl-35（丰度75%）和Cl-37（丰度25%），含两个氯原子的分子（如Cl₂）会在质谱中产生三个峰，对应质量数70（35+35）、72（35+37）和74（37+37），峰强度比约为9:6:1（根据二项式公式计算）。

二、形成原因

同位素的存在：同一元素的不同同位素因中子数不同导致质量差异（如C-12与C-13）。当分子中含有多个同位素原子时，不同同位素组合会形成不同质量的离子，在质谱中显示为多个峰。
自然丰度差异：各同位素的天然丰度决定峰强度。例如，碳的C-12丰度约98.89%，C-13为1.11%，因此含多个碳的分子会呈现可预测的峰簇。

三、识别与分析

单一同位素峰：仅由最轻同位素组成的分子产生的峰，如仅含C-12的分子峰。其位置对应分子式的最小质量。
平均同位素峰：所有同位素组合的质量加权平均值，常用于复杂分子的整体质量估算。
数学计算：多原子同位素峰强度可用二项式展开式 $(a+b)^m$ 计算，其中a、b为同位素丰度，m为原子数（例：Cl₂的峰强度比为(0.75+0.25)²展开后的系数）。

四、应用场景

化学结构推断：通过同位素峰比例判断分子中特定原子（如Cl、Br）的数量。
分子式确定：结合高分辨率质谱，利用同位素分布差异区分不同分子式。

示例：若某分子含两个溴原子（Br-79占50.69%，Br-81占49.31%），其同位素峰比例为1:2:1，对应质量差2Da的三个峰。

如需具体元素的同位素丰度数据，可参考权威文献或的丰度表。