同位素峰英文解釋翻譯、同位素峰的近義詞、反義詞、例句

英語翻譯：

【化】 isotopic peak

分詞翻譯：

同位素的英語翻譯：

isotope; isotopes
【化】 isotope; isotopes
【醫】 isotope

峰的英語翻譯：

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

專業解析

同位素峰（Isotope Peak）指在質譜分析中，由同一元素的不同同位素（即質子數相同但中子數不同的原子）形成的、質量數不同的信號峰。這些峰的出現源于自然界中元素普遍存在同位素分布現象，導緻化合物在質譜圖中産生多個質量相近但可區分的峰簇。其核心特征和意義如下：

一、定義與形成機制

同位素本質
元素因中子數差異形成同位素（如碳-12和碳-13），其化學性質相同但質量不同。在質譜儀中，含重同位素的分子離子或碎片離子會形成比主峰（最輕同位素組成）質量更高的信號，即同位素峰。
峰簇模式
同位素峰的相對豐度取決于元素天然同位素豐度比。例如：
- 氯（Cl）：存在⁷⁵Cl（75.8%）和³⁷Cl（24.2%），二氯化合物會出現M、M+2、M+4峰，比例為9:6:1。
- 碳（C）：¹³C豐度約1.1%，含n個碳的分子其[M+1]⁺峰豐度約為1.1n% 。

二、分析意義與應用

化合物鑒定
同位素峰簇的間距與比例是推斷分子中鹵素（Cl、Br）、硫（S）等元素存在及數量的關鍵依據。例如：
- Br₂化合物的M/M+2/M+4峰比例約為1:2:1。
- 硫（³⁴S豐度4.2%）的M+2峰明顯高于碳的影響。
分子式确定
高分辨質譜中，同位素峰的精确質量與理論豐度可輔助匹配分子式。通過對比實測與計算值（如以下公式），縮小候選範圍：

$$ text{豐度比} = binom{n}{k} left( frac{text{輕同位素豐度}}{100} right)^{n-k} left( frac{text{重同位素豐度}}{100} right)^k $$ 其中 ( n ) 為原子數，( k ) 為重同位素數量。

三、實例說明

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

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

權威參考文獻

國際純粹與應用化學聯合會（IUPAC）
質譜術語定義（推薦訪問IUPAC金皮書）。

美國國家标準與技術研究院（NIST）
同位素模式計算工具（提供元素豐度數據庫）。

《質譜原理與應用》（學術專著）
McLafferty, F. W.; Tureček, F. Interpretation of Mass Spectra, 4th ed.; University Science Books, 1993.

此解釋整合了質譜學基礎理論與元素同位素分布數據，符合化學分析領域的專業表述規範。

網絡擴展解釋

同位素峰是質譜分析中的核心概念，指同一元素的不同同位素在質譜圖中形成的相鄰峰簇。以下從定義、形成原因、識别方法及應用三方面詳細解釋：

一、定義與基本概念

同位素峰是質譜圖中由同一元素的不同同位素組合形成的峰簇。例如，氯元素包含Cl-35（豐度75%）和Cl-37（豐度25%），含兩個氯原子的分子（如Cl₂）會在質譜中産生三個峰，對應質量數70（35+35）、72（35+37）和74（37+37），峰強度比約為9:6:1（根據二項式公式計算）。

二、形成原因

同位素的存在：同一元素的不同同位素因中子數不同導緻質量差異（如C-12與C-13）。當分子中含有多個同位素原子時，不同同位素組合會形成不同質量的離子，在質譜中顯示為多個峰。
自然豐度差異：各同位素的天然豐度決定峰強度。例如，碳的C-12豐度約98.89%，C-13為1.11%，因此含多個碳的分子會呈現可預測的峰簇。

三、識别與分析

單一同位素峰：僅由最輕同位素組成的分子産生的峰，如僅含C-12的分子峰。其位置對應分子式的最小質量。
平均同位素峰：所有同位素組合的質量加權平均值，常用于複雜分子的整體質量估算。
數學計算：多原子同位素峰強度可用二項式展開式 $(a+b)^m$ 計算，其中a、b為同位素豐度，m為原子數（例：Cl₂的峰強度比為(0.75+0.25)²展開後的系數）。

四、應用場景

化學結構推斷：通過同位素峰比例判斷分子中特定原子（如Cl、Br）的數量。
分子式确定：結合高分辨率質譜，利用同位素分布差異區分不同分子式。

示例：若某分子含兩個溴原子（Br-79占50.69%，Br-81占49.31%），其同位素峰比例為1:2:1，對應質量差2Da的三個峰。

如需具體元素的同位素豐度數據，可參考權威文獻或的豐度表。