# 同位素峰模拟 - 质谱同位素分布、单同位素质量与 [M+H]+ m/z 计算

> 免费在线质谱同位素峰计算：输入分子式并选择 [M+H]⁺、[M+Na]⁺ 等加合离子与电荷，得到单同位素 m/z、平均质量与同位素分布，支持高分辨精细结构。

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- 最后更新: 2026-10-26
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大多数元素有不止一种稳定同位素，所以质谱里一个分子会出现一簇峰：M 峰由每种元素的最丰同位素组成，M+1、M+2 等峰来自 ¹³C、²H、¹⁵N、¹⁸O、³⁴S、³⁷Cl、⁸¹Br 等较重同位素。这个工具把每种元素的同位素丰度写成多项式，n 个原子取 n 次方，再把各元素相乘（快速幂卷积并剪掉小于 10⁻⁹ 的峰），得到完整的同位素分布，并把最高峰归一化为 100。例如葡萄糖 C₆H₁₂O₆ 的单同位素质量为 180.0634 u，[M+Na]⁺ 的 m/z = 180.06339 + 22.98977 − 0.00055（电子）= 203.0526；氯苯 C₆H₅Cl 的 M : M+2 ≈ 100 : 32，二溴甲烷 CH₂Br₂ 的 M : M+2 : M+4 ≈ 51 : 100 : 49。可选 M、M⁺•、[M+H]⁺、[M+Na]⁺、[M+K]⁺、[M+NH₄]⁺、[M−H]⁻、[M+Cl]⁻ 等离子和 z = 1～3，可切换单位分辨率（按整数质量合并）或高分辨精细结构（区分 ¹³C 与 ¹⁵N、²H 的微小质量差），并给出峰列表、Cl/Br 峰型速查表，以及由 M+1/M 强度比估算碳原子数的反推工具。同位素质量取自 NIST/AME，丰度为 IUPAC 代表性组成。

## 使用步骤

1. 输入分子式（如 C6H12O6、C6H5Cl），或点击示例
2. 选择离子类型（M、[M+H]⁺、[M+Na]⁺、[M−H]⁻ 等）、电荷数 z 和显示方式（单位分辨率 / 精细结构）
3. 查看单同位素 m/z、平均质量、同位素峰图和峰列表，可复制表格；下方可查 Cl/Br 峰型或由 M+1 峰估算碳数

## 功能特点

- 多项式卷积计算完整同位素分布，最高峰归一化为 100
- 单同位素质量、平均质量、名义质量、最高峰 m/z
- 离子类型：M、M⁺•、[M+H]⁺、[M+Na]⁺、[M+K]⁺、[M+NH₄]⁺、[M−H]⁻、[M+Cl]⁻、M⁻•，多电荷 z = 1～3
- 电子质量校正（每个电子 0.000549 u）可开关
- 单位分辨率与高分辨精细结构两种模式，精细结构可放大到单个峰簇
- 覆盖 H 到 U 的 70 多种元素，NIST 精确质量 + IUPAC 丰度
- Cl、Cl₂、Cl₃、Br、Br₂、ClBr 的 M/M+2/M+4 峰型速查
- 由 M+1/M 强度比估算碳原子数，并根据 M+2 提示是否含 Cl、Br、S

## 常见问题

### 单同位素质量、平均质量、名义质量有什么区别？

单同位素质量是每种元素都取最丰同位素（C 取 ¹²C、H 取 ¹H、Cl 取 ³⁵Cl）时的精确质量，高分辨质谱的 M 峰就在这里，如葡萄糖 180.0634 u。平均质量用标准原子量计算，对应宏观称量的摩尔质量，葡萄糖为 180.156。名义质量是各原子质量数之和（整数），葡萄糖为 180，用于低分辨质谱。

### 为什么含氯、含溴的化合物有明显的 M+2 峰？

氯的两种同位素 ³⁵Cl 与 ³⁷Cl 丰度约为 3 : 1，溴的 ⁷⁹Br 与 ⁸¹Br 约为 1 : 1，且都相差 2 个质量单位。所以含 1 个 Cl 的分子 M : M+2 ≈ 3 : 1，含 1 个 Br 约 1 : 1；含 2 个 Cl 为 9 : 6 : 1，2 个 Br 为 1 : 2 : 1，ClBr 为 3 : 4 : 1。这是识别卤素最直接的办法。

### 怎样用 M+1 峰估算碳原子数？

¹³C 的天然丰度约 1.1%，分子中每个碳都有约 1.1% 的机会是 ¹³C，所以 M+1/M 的强度比约等于碳数 × 1.1%。例如 M+1 峰是 M 峰的 8.8%，大约有 8 个碳。N（每个约 0.37%）和 H 也会贡献一点 M+1，所以估算值通常略偏大，只作为推测分子式的线索。

### 为什么要做电子质量校正？

正离子比中性分子少了电子，负离子多了电子。一个电子的质量是 0.000549 u，对 [M+H]⁺ 来说正确的 m/z 是 M + m(H) − mₑ，也就是加上一个质子的质量。高分辨质谱的质量精度常在 5 ppm 以内，对 200 左右的离子来说 0.00055 u 约 2.7 ppm，不校正会造成可观的误差。工具默认开启校正，也可以关掉与旧软件的结果对照。

## 相关工具

- [函数图像](https://qilingtools.com/zh/math/graph): 免费在线函数绘图工具：输入 sin(x)、x^2、1/x 等公式即可画出函数图像，支持多条曲线叠加、参数方程、极坐标、数据点散点图与最小二乘拟合，可拖动缩放并导出 PNG/SVG。
- [科学计算器](https://qilingtools.com/zh/math/calculator): 免费在线科学计算器：直接输入 2*(3+4)^2、sin(pi/6)、log(8,2) 这样的算式即可得到结果，支持角度/弧度切换、阶乘、组合数与历史记录，浏览器本地计算。
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- [质因数分解](https://qilingtools.com/zh/math/prime): 免费在线质因数分解工具：把整数分解成质因数连乘并写成幂的形式，列出全部因数与因数之和，判断一个数是不是质数并给出相邻质数，还能列出任意区间内的质数表。
- [最大公约数](https://qilingtools.com/zh/math/gcd-lcm): 免费在线求最大公约数（GCD）与最小公倍数（LCM）：支持两个或多个整数，给出是否互质、乘积、各数的质因数分解，两个数时还会列出辗转相除法的每一步。
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