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事例

ガスクロマトグラフ質量分析計（GC/MS）の原理と特長

分析・故障解析 / 試験・分析・測定

概要

ガスクロマトグラフィ（Gas Chromatography, GC）はクロマトグラフィの一種であり、気化しやすい化合物の同定・定量に用いられる機器分析の手法です。
試料から放出されたガス成分をカラムを用いて分離し、分離した成分毎に質量を測定することで物質の同定を行うことが可能です。
試料の状態（固体・液体・気体）に関わらず、物質に含有される有機化合物の分析が可能です。

特長

ガスの分離を行うガスクロマトグラフ（GC）に、質量分析計（MS）を付属することで、分離しながら分析することが可能です。
測定対象に併せたキャピラリカラムを用いることで、試料中の成分を高い理論段数で分離でき、質量分析計で各成分の質量数（m/z）を検出します。
得られたトータルイオンクロマトグラム（TIC）やマススペクトル（MS）から、有機成分の定性（同定）及び定量分析が可能になります。

分析原理（EI法について）

電子イオン化法（Electron Ionization, EI）法は様々なイオン化法の中で最も古くから用いられている方法であり、GC/MS分析でも最も一般的な手法です。
GC部で気化した試料分子Mに、フィラメントから放出された電子を当てることで、試料分子Mは電子のエネルギー（70eVが一般的）によってイオン化され、分子イオンM+・が生じます。
このM+・を観測することで各成分の質量スペクトルが得られます。

試料分子Mはイオン化の際に、そのエネルギーによって分子構造に依存して開裂します。
これをフラグメンテーションと呼び、試料分子の構造情報を持つフラグメントイオンA+が生じ、分子構造解析に活用されます。
EI法は他のイオン化法と比較して、フラグメンテーションを起こしやすいため、分子の構造解析に広く活用されています。