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ATD-GC-MS(加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置)ATD-GC-MS

ATD-GC-MS
加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析装置ATD Gas Chromatograph - Mass Spectrometry

ガスクロマトグラフ質量分析装置(GC-MS)は、主に有機化合物の定性・定量分析を行う装置です。
GC-MSは気化させた混合物を、単一成分に分離するガスクロマトグラフ(GC)と、分離した各成分をイオン化してマススペクトルを取得することで定性・定量分析をする質量分析装置(MS)を結合した複合装置です。
(GC-MS原理詳細はこちら参照GC-MS(ガスクロマトグラフ質量分析装置)
ATD-GC-MSはこのGC-MSに、さらに「加熱脱着(ATD:Automatic Thermal Desorption)システム」を結合した装置です。

右:ATDシステム ※1
  Perkin Elmer製 Turbo Matrix 650
左:GC-MS ※2
  Perkin Elmer製 Clarus680/Clarus SQ 8T

加熱脱着ガスクロマトグラフ質量分析の原理

ATD専用のサンプラーを加熱脱着装置を用いてサンプラー周囲を加熱、揮発性有機化合物(VOC)を脱着させ、GC-MSで分析を行います。

溶媒脱着法との違い

溶媒脱着法の場合、空気捕集したサンプラーから吸着剤(活性炭等)を取り出し溶媒抽出を行い、その抽出液の一部をGC-MSへ注入することにより分析します。
それに対してATD-GS-MSの場合は、捕集したVOCを前処理無しで分析装置に注入します。現場で捕集したわずかな空気がそのまま分析装置にかけられ、純粋な現場空気を高い感度で迅速かつ正確に分析することが可能です。
分析装置 使用されている吸着剤 特徴
GC-MS
(溶媒脱着法)
活性炭、他
  • 揮発性有機化合物の分析に有効
  • ライブラリ検索による定性が可能
ATD-GC-MS
(加熱脱着法)
TenaxTA吸着剤、他
  • 揮発性有機化合物の分析に有効
  • ライブラリ検索による定性が可能
  • 感度が高い
  • 測定サンプラーは再利用可
  • 脱着に溶媒を使用しないため溶媒ピークと測定成分
    ピークが干渉することがない
  • 溶媒による実験室の汚染が少ない
  • 分析時の前処理が不要

ATD-GC-MSの適用例

※TVOC(Total Volatile Organic Compounds 「総揮発性有機化合物」)…クロマトグラムのヘキサンからヘキサデカンまでに検出する揮発性有機化合物の総量です。現在、TVOCの法的な基準値は無く、厚生労働省では暫定目標値(400μg/㎥)が定められています(厚生労働省シックハウス問題に関する検討会.最終改定日:2019年1月17日)。厚生労働省で指針値を定めている化学物質以外にも影響を及ぼす物質は多種多様にありますが、全ての物質に対して毒性評価や規制を行うのは難しいため、揮発性有機化合物の総量をトルエン換算により算出し、室内空気の汚染状況を確認する一つの指標としています。

空気中に含まれる揮発性有機化合物の分析

ある室内の空気について、どのような成分が含まれているかを調べました。ATD-GC-MS分析の結果、得られたクロマトグラムは以下となります。

本分析の結果、高いピークが検出された物質は、針葉樹などの樹木を使用した建材や家具等から発生される、α-ピネンでした。
ATD-GC-MSを使用することで感度の良い結果を得ることが出来ました。

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