鉛

・貧血（へモグロビン合成障害による）

・造血器障害

・腹部疝痛

・伸筋麻痺（末梢神経障害）

・生殖毒性

（なまりません→鉛、疝）

鉛の粉じんやヒュームを吸入すると、鉛は骨に蓄積される。

鉛の生物学的モニタリング指標：

血液中鉛、尿中デルタアミノレブリン酸などがある。

カドミウム

・特定化学物質（第二類物質）

・作業環境測定は6か月以内ごとに1回、記録は3年間保存

推奨用途及び使用上の制限：

カドミ系顔料、ニッケル・カドミ電池、合金、メッキ

カドミウムによる健康障害：

・イタイイタイ病の原因物質

岐阜県の神岡鉱山（三井金属鉱業）で亜鉛などを採掘・精錬する際、不純物であるカドミウムを含む廃水が神通川の上流へと流出。神通川下流の富山県の住民の体内にカドミウムが長年蓄積され、体内に蓄積されたカドミウムが腎臓障害や骨軟化症を引き起こし、「イタイ、イタイ」と激しい全身の痛みに苦しむ患者が相次いだ。

■　急性中毒：上気道炎、肺炎

■　慢性中毒：

・肺気腫

・肺がん

・腎機能障害（カドミウムの長期曝露による臨界臓器は腎臓であり，腎皮質に蓄積し、近位尿細管機能異常（カドミウム腎症）を呈する）

・歯の黄色環（カドミウムリング）

・骨軟化症（イタイイタイ病）

カドミウムの慢性中毒によって腎臓（近位尿細管）の障害がおこり、カルシウムやリンの再吸収障害やビタミンD活性化が阻害される。その結果、血液中のカルシウムやリンが不足して骨から溶け出し、骨軟化症や骨粗鬆症を引き起こす。

（王の「はきしゅ！」でエンジン可動）

→王：黄色環、はきしゅ：肺気腫、エン：肺炎、上気道炎、ジン：腎障害、可動：カドニウム）

カドミウムの生物学的モニタリング指標

・尿中β2-ミクログロブリン（尿細管障害の指標）

・血中カドミウム濃度（最近のカドミウムばく露量の指標）

クロム

クロムによる健康障害：

・クロム化合物のうち6価のものが毒性が強く、3価のものは毒性が弱い。

・クロム化合物のうち、6価のものはヒトへの発がん性がある。

・鼻中隔穿孔、皮膚炎、慢性中毒（上気道がん、肺がん）

・皮膚に接触して局所の刺激で充血による発赤や、皮膚熱傷（水疱ほうや、水疱による潰瘍）。

・眼に接触して発赤、痛み、重度の熱傷。

・皮膚への長期間のばく露（接触）によってアレルギー性接触性皮膚炎がみられる。

クロムは鼻中隔→上気道→肺

ビーチで黒い皮膚→ビ：鼻中隔穿孔、黒い：クロム、皮膚：皮膚炎

コバルト（Co）

磁性材料、特殊鋼、超硬工具、触媒、合金、メッキの原料、乾燥剤

コバルトによる健康障害：

・アレルギー性皮膚炎、接触性皮膚炎

・気管支喘息

・間質性肺炎

コールタール

・石炭を高温乾留する際に生成される油状物質

・「特定化学物質障害予防規則（特化則）」において、第2類物質（管理第2類物質および特別管理物質）

・肺がん、陰嚢がんを引き起こす恐れがある。

マンガン

・筋肉のこわばり、ふるえ

・神経質になるなどの精神症状、歩行障害、発語障害などのパーキンソン病に似た症状

（キン肉マン）、神経障害

水銀

金属水銀

・元素そのもの（Hg⁰）

・常温で液体である唯一の金属

・水銀温度計や水銀血圧計などに使用されたが、現在はほとんど使用されていない。

・経口摂取しても消化管からは吸収されないが、蒸発しやすいため、水銀蒸気を気道から吸入すると脳に達し、感情不安定、幻覚などの精神障害や手指の震えなどの症状を生じる。

・特定化学物質第２類物質、管理第２類物質（作業環境測定は6か月以内ごとに1回、記録は3年間保存）

・

無機水銀

・無機水銀とは、水銀（水銀イオン：Hg⁺、Hg²⁺）が炭素原子以外の原子と結合した化合物で、硫化水銀（HgS）、酸化水銀（HgO）、塩化第1水銀（Hg2Cl2）、塩化第2水銀（HgCl2）などがある。

・このうち塩化第2水銀は強い毒性を有するが、無機水銀の毒性は一般に有機水銀より低い。

・標的臓器は腎臓で、腎障害を引き起こす

（腎臓がムキになっている→腎臓、無機）

・無機水銀は主にアルブミンと結合して体全体に拡がるものの、最終的にほとんどが腎臓に蓄積される。

有機水銀

・メチル水銀（CH3HgX）は有機水銀の１種であり、神経中枢を冒す強い毒性を有し、水俣病やイラク農薬水銀中毒事件などの原因物質となった化学物質である。

・メチル水銀は脂溶性が高く、肝臓や腎臓の他、脳にも蓄積されて、それらの器官に影響を与える。また、妊婦の場合胎児にも移行する。

・メチル水銀は、主に知覚異常、運動失調、言語障害、聴力障害、求心性視野狭窄などのハンターラッセル症候群と呼ばれる中枢神経症状を示す

・有機水銀は脂溶性が高く、消化管から吸収されやすい。メチル水銀は、ほぼ100%近く吸収される。

砒素（ひ素）：As

ヒ素の健康障害：

・黒皮症、角化症、皮膚がん、色素沈着、肺がん

・鼻中隔穿孔や末梢神経障害などもみられる。

・慢性中毒では、とくに皮膚に症状が現れ、角化症、黒皮症などの皮膚障害が発症する。

・ボーエン病、皮膚がん、膀胱がん、肺がんもみられる

「クロヒ素」

「極秘でひそひそ　センコー　失格」

（極秘：黒皮症、ひそひそ：砒素、センコー：鼻中隔穿孔、格：角化症）

ベリリウム

ベリリウムとは：

・特定化学物質第１類物質（製造許可物質）

・ 銅に混ぜてベリリウム銅合金として利用される。銅よりもはるかに強く、銅と同じように電気伝導性がある。

・また、アルミベリリウム合金も軽量かつ強度が高い特徴があり、F-1の部品（安全性の観点から2004年以降は使用禁止）や航空機の部品にも使用されている。

・また、ベリリウムはX線に対する透過率が非常に高いため、X線源やビームライン、検出器などと外界を隔てる窓として用いられる。

・ベリリウム中を音が伝わる速度は8～13km/sとかなり早いので高音域スピーカーのコーンの一部に使用される例がある。

ベリリウムによる健康障害：

・皮膚潰瘍、接触性皮膚炎（感作性あり）

・肺がん（扁平上皮癌、腺癌）

・ベリリウム肺（ベリリウムおよびその化合物の吸入ばく露後に遅延型過敏反応により生じる、肺の非乾酪性肉芽腫性疾患）

（皮膚の潰瘍をべりっつと剥がす）

（ベリー興奮する）

ベリリウム肺と肺サルコイド―シスとの鑑別：

・慢性ベリリウム症は、肺サルコイドーシスと呼ばれる別の肉芽種性疾患と病理学的・臨床的所見が酷似しており、その両者の鑑別は非常に難しいと言われています。

・現在、ベリリウム感作または慢性ベリリウム症の判定には、ベリリウムに対する免疫反応を利用した「ベリリウムリンパ球幼若化試験 (BeLPT: Beryllium Lymphocyte Proliferation Test）」という免疫学的検査の結果が決め手となっています。

ニッケル

ステンレス鋼，特殊鋼，メッキ（電気メッキ，化学メッキ），電池（ニッケル水素電池，ニカド電池），非鉄合金（管球・半導体材料，サーミスタ，形状記憶合金，バネ材料），磁性材料（アルニコ磁石・軟質磁性材料），その他（触媒，粉末冶金用原料，貨幣，ガラス・陶器の着色料等）

ニッケルによる健康障害：

・接触皮膚炎（皮膚感作性）

・気管支喘息

・間質性肺炎

・腎機能障害

・生殖毒性、皮膚感作性、ヒトに対する発がん性（肺がん又は上気道のがん）

・肺がん

シアン化水素

痙攣、呼吸障害

（けい子じゃん→けい：痙攣、子：呼吸障害、じゃん：シアン化水素）

塩素

・黄緑色の刺激臭のある気体

・吸入した場合、粘膜や呼吸器が刺激され、高濃度では肺水腫を生じる

二酸化窒素

・二酸化窒素による慢性中毒では、歯牙酸蝕症や慢性気管支炎がみられる

・「遊離けい酸」とは、けい素と酸素が結合した鉱物である。

・クリストバライト（結晶質シリカ：歯科用埋没材のフィラーとして，また、強化磁器の材料として使用。 さらに絶縁性能・強度が優れているため碍子に用いられる）、トリジマイト、石英、コーサイト、ステイショバライトなどがある。

空気中に浮遊する粒子状物質（粉じん、ミスト、ヒューム）

空気中に浮遊する粒子状物質（粉じん、ミスト、ヒューム）：

粉じん（dust、powder）

・粉じんとは、固体に研磨、切削、粉砕等の機械的な作用を加えて発生した固体微粒子が空気中に浮遊しているものをいう（粒形1～150μm程度）。

・固体で、 形、大きさともに不均一である。

・大きさは、ある程度の時間、空気中を浮遊できるものをいうが、１～150µm程度のものを言うことが多い。

ミスト（mist）

・ミスト（mist）は、空気中に浮遊している液体の微粒子である。

・液体の蒸気が空気中で凝縮したもの、液面の破砕によるもの、スプレー作業の噴霧により分散したものなどがある。

・液体で、表面張力の影響でほぼ球形になる。

・粒径はバラバラで、5～100μm程度（20μm程度までが多い）である。

ヒューム（fume）

・高温で気化した金属が、空気中で酸化、凝縮して球状又は結晶状の整った固体の微粒子として空気中に浮遊しているものである。

・粒径は小さく１μm以下（0.1～1μm、初期生成時は0.01μm程度）（※　ミストより小さい）。

・粒径の分散範囲は狭い（大きさが揃っている）

・ヒュームの一次粒子は、不規則な形をしたものよりも球形のものが多い

蒸気

蒸気とは：

・蒸気とは、常温・常圧で液体又は固体の物質が蒸気圧に応じて揮発又は昇華して気体となっているもののである。

・液体または固体からの蒸気の発生速度は温度の上昇とともに急激に大きくなるため、取り扱うときの温度は気中濃度に大きな影響を及ぼす。

・臨界温度以下の温度において、気体として存在する。

注：常温・常圧で気体のものは「ガス」という。

注：「臨界温度」とは、圧力をどれほど高くしても液体にならなくなる（PV＝nRTが成立する）ときの温度であり、このときの圧力を臨界圧力という。臨界温度以下の温度であれば、圧力を高くすれば液体となり、低くすれば蒸気として気化する。

蒸気圧

・密閉容器に液体を入れると液体が蒸発し，やがて見かけ上液体の蒸発が止まった状態になります。 この気体と液体が平衡状態(気液平衡)になったときの気体の圧力を「蒸気圧」という。

・蒸気圧が高い程、蒸発しやすい

・ジクロロメタン（435 mmHg：気化しやすい）、トルエン（28.4 mmHg）

銀次の日課は笛のトリック　龍が誕生してアセった

（銀：水銀、次：硫酸ジメチル、日課：ニッケルカルボニル、笛：フェノール、トリック：トリクロルエチレン、龍が誕：二硫化炭素、生：蒸気、アセった：アセトン）

蒸気アク

（蒸気　アクリロニトリル）

ガス

「ガス」と「蒸気」の違い：

・「ガス」とは、常温・常圧で気体のものをいう。

・一方で「蒸気」とは、常温・常圧で液体又は固体の物質が蒸気圧に応じて揮発（液体から気体になる現象）又は昇華（固体から気体になる現象）して気体となっているものをいう。

演奏会は一旦閉める

海老マニアのかすがさん　ひどくにおうじゃん

（えんそ：塩素、いったん：一酸化炭素、しめる：臭化メチル、海老：塩化ビニル、マニア：アンモニア、かすがさん：硫化水素、塩化水素、ガス３つ、ひどく：ホルムアルデヒド、におう；二酸化硫黄、じあん：シアン化水素）

作業環境測定士登録講習：電卓の使用について（日本作業環境測定協会）

作業環境測定士登録講習（共通科目の「評価の演習」）においては、作業環境評価のために測定値から第一評価値及び第二評価値を求める計算を、関数電卓（統計計算ができるもの。ただし、プログラム機能のあるものは除きます。）を用いて行っています。（電卓の使用方法についての講義は行っておりません。）

つきましては、講習では関数電卓が使え、計算できるものとして講義を進めますので、受講前に次の計算ができるように練習してきてください。

1. 加減乗除
2. 自乗及び平方根を求める
3. 対数及び真数を求める
4. 幾何平均及び幾何標準偏差を求める

なお、幾何平均、幾何標準偏差など計算が不安な方は、当協会で実施する作業環境測定計算基礎講習Eコース（統計計算）を受講されるようお勧めします。

SHARP EL-509T-WX（形名EL-509T）：2016年10月発売

取扱説明書

「2nd F」、「ALPHA」

・この2つのボタンはキーボードでいうシフトキーのようなもの．

・関数電卓には一つのボタンに複数の機能があるが、
「2nd F」キー，「ALPHA」キーを押すと使う機能が切り替えられる。

・オレンジ色の文字で書かれているのが「2nd F」を押したときの機能、緑色の文字で書かれているのが「ALPHA」を押したときの機能となる。

例）

e^xなどを計算するときは「2nd F」+「ln（e^x）」のようにするわけである．

統計モードで平均や標準偏差を求める

(統計モード:「mode」+「1」+「0 ~ 7」)
(統計量の一覧を表示:「ALPHA」+「統計量」+「0」)

・統計モードでは画面に表が現れ、そこにデータ，度数を入力できるようになっています．

・データの入力後上記の「統計量の一覧を表示」のコマンドを入れるだけでデータの平均，標準偏差，分散，総和，二乗和といった値が一気に求められる。

統計モードを使って統計量（平均値、分散、標準偏差など）を求める

例）

「2, 3, 7」 という3つのデータの平均値を求める手順を解説

1. 統計モード（1変数統計）に入る

・「MODE」 キーを押す

・画面のメニューに従って1⃣（統計）を押す

・ 0⃣ SD（Single-variable statistics：1変数統計 / 単変量統計）を押す。

・画面がデータを入力する表形式の画面（DATA入力画面）に切り替わる

2. データを入力する

・表の「X」の列に数値を1つずつ入力していく。

・2 を入力し、「＝」を押して確定させます。

・3 を入力し、「＝」 を押します。

・7 を入力し、「＝」を押します。

３．表の画面を閉じる（計算画面にする）

・データを入力し終えた状態のまま、右上の「 ON/C」 キーを1回押す。

※ON/C を押しても、先ほど入力したデータは消えないので安心してください。

↓

・表が消えて、「統計０［SD］」が表示される。

４．「統計量の一覧を表示」のコマンドを入れる

・ALPHA ➔「 8（統計量）」➔ 0⃣（統計量）を押す。

・これでデータの平均，標準偏差，分散，総和，二乗和といった値が一気に求められる（例の場合、平均は4 となります）

n：サンプル数

x̄：サンプルの平均値

sx：サンプルの標準偏差

s²x：サンプル(x)の分散

σ²x ：サンプル (x)の母標準偏差

σχ ：サンプル(x)の母分散

Σχ ：サンプル(x)の総和

Σχ²： サンプル(x)の2乗の和

xmin：サンプル(x)の最小値

xmax:サンプル (x)の最大値

５．計算が終わったら（通常モードへの戻り方）

通常の計算画面に戻るには、キーボード右上にある 「HOME」 キーを1回押すだけで一発で戻ることができます。

統計の表をクリアする

「2nd F 」→「CA」（Clear Allのこと）

統計データをまとめて削除するときは、「統計モード」で「2nd F 」→「CA」

を押すか、異なったサブモードを選択してください

幾何平均、幾何標準偏差の求め方

幾何平均及び幾何標準偏差の求め方について（日本作業環境測定協会）

１．電源を入れ、統計計算ができるモードにする。

ON（電源を入れる）

↓

「一般モード」の表示が出る

↓

「MODE」ボタンを押す

↓

「1⃣統計」を選択（１を押す）

↓

「0⃣SD」（1変量統計（1つのデータ群の平均・標準偏差を計算するモード）を選択（０を押す）

２．残っている統計計算用メモリをクリアする

2ndF

↓
MODE（CA：Clear All ）

↓

「統計０[SD]」の表示画面になる

4．

常用対数を、統計データに常用対数を入力する。

MODE

↓

1⃣統計

↓

0⃣SD：1変量統計（1つのデータ群の平均・標準偏差を計算するモード）

画面上に STAT と表示されれば、統計計算モード（表入力の画面）になる

↓

画面がデータを入力する表形式の画面（DATA入力画面）に切り替わる

↓

「log」ボタンを押す

↓
23を入力

↓
「=」

↓

1.3617278…が表に入力される。

↓

同様に、x2 ～ xn のデータの常用対数も表に入力する

log30=1.477121

log34=1.531479

log14=1.146128

log11=1.041393

log18=1.255273

平均値を呼び出し、真数に変換して幾何平均とする。

・データを入力し終えた状態のまま、キーボードの 「ON/C」 キーを1回押す。

※ON/C を押しても、先ほど入力したデータは消えないので安心してください。

↓

・表が消えて、「統計０［SD］」が表示される。

↓

・ALPHA ➔「 8（統計量）」➔ 0⃣（統計量）を押す。

これでデータの平均，標準偏差，分散，総和，二乗和といった値が一気に求められる

n：サンプル数　６

x̄：サンプルの平均値　 1.302187

sx：サンプルの標準偏差　0.190416

s²x：サンプル(x)の分散

σ²x ：サンプル (x)の母標準偏差

σχ ：サンプル(x)の母分散

Σχ ：サンプル(x)の総和

Σχ²： サンプル(x)の2乗の和

xmin：サンプル(x)の最小値

xmax:サンプル (x)の最大値

平均値を呼び出し、真数に変換して幾何平均とする

HOME

↓

「一般モード」の表示

↓

「2nd F」＋「log（10^x）」

↓

Xに「x̄（サンプルの常用対数の平均値）」を入力し真数に変換

↓

「＝」

↓

M（幾何平均）が出る：20.1（20.05）

標準偏差を呼び出し、真数に変換して幾何標準偏差とする。

HOME

↓

「2nd F」＋「log（10^x）」

↓

Xに「sx（サンプルの常用対数の標準偏差）」を入力し真数に変換

↓

「＝」

↓

σ（幾何標準偏差）が出る：1.55（1.550）

電卓に名前を付ける

(「2nd F」+ 「SET UP」+「6」)

一般的な機能かはわかりませんがこの電卓には名前を付けられる機能があります．
(電卓に”デンコちゃん”とかいうニックネームを付けるという意味ではなく，
電卓に記名しておくという意味です)
名前にはアルファベット，数字，記号が使えて32文字まで記録可能です．
ではこの名前はどこに表示されるかということなんですが，
電卓の電源が切れるときSHARPのロゴの下に一瞬だけ表示されるようになっています．

・「カラム」とは、長細い配管に、充填剤（固定相）が充填されていたり、配管の内壁に液相が塗られている物です。ガスクロマトグラフィーにおける分離は、試料注入部で気化した試料混合物がキャリアガス(ヘリウムガスなど)により移送されカラム内に入ります。カラム中では試料成分と固定相との相互作用（吸着、分配）により、試料中のあらゆる化合物を分離する場所です。その分離された成分が検出器に到達しピークを検出します。

・GCのカラムには、「充填カラム」と「キャピラリーカラム」の2種類があります。

・充填カラムはステンレスやガラスなどの内径2～4mm程度の管の中に、珪藻土などの担体に液相を含浸、塗布した充填剤、または活性炭などの吸着剤を充填したものです。

・キャピラリーカラムは、内径1mm以下のフューズドシリカや内面不活性処理ステンレスなどの中空細管の内面に、液相または吸着剤を塗布、もしくは化学結合したものです。

理論段数（n）

・理論段数とは、カラムの分離効率を数値化したものです。理論段数が大きいほど性能のよいカラムといえます。

・「カラムの中で、成分をどれだけシャープに分けられるか」を数字で表したもの。

・性能のよいカラムとは、カラム内でのピークの広がりが小さいものをさします。

・例えば、上の図に示した2つのクロマトグラムはどちらも2成分がまったく同じ間隔で溶出しています。
・しかし、一方は完全に分離していますが他方は不分離です。これは、分析に使われたカラムの性能の違いによるものです。このカラムの性能の違いを表す方法として使われるのが理論段数になります。

・充填カラムの方が単位長さ当たりの理論段数が小さい（性能が悪い）

理論段数

・・・1)

tr:保持時間，　W:ピーク幅

理論段相当高さ（H）

・「理論段相当高さ」(HETP )は、「カラム効率を理論段数 1段に相当する長さで表すもの」であり、

H = L /n（L：カラム長さ，n：理論段数）

となります。

・カラムの長さLが長くなるほど、理論段数ｎは大きくなる。

・HETPが小さいほど性能のよいカラムであるといえます。

渦流拡散

・渦拡散は、カラム内で移動相が通過する経路に差があること(軸方向の線速度の不均一性)によって生じる拡散のこと

・移動相の様々な異なる流路を取れることにより、拡散が起こり、これが大きければ大きいほど段高は大きくなり、つまりクロマトグラフィーの性能が低下します

・キャピラリ―カラムの方が渦流拡散が小さく、ピーク幅の広がりは抑制される

線速度

・線速度とは、単位時間当たりにカラムの軸方向に移動する距離を示す

分離度Ｒ（resolution）

・分離度Ｒ（resolution）とは、隣接する二つのピークがどの程度分離しているか表したものです。
・ピークは完全分離すると分離度は1.5以上になります。

・

t：保持時間（試料を注入してからピークが検出されるまでの時間）

W：ピーク幅（ピークの両側の変曲点における接線とピークの両端を結ぶ直線（ベースライン）との交点で結んだ幅です。単位は分）

キャピラリカラム（毛細管カラム）

・キャピラリーカラムとは、中空細管の内面に、液相や吸着剤を塗布、または化学結合させたものです。
・キャピラリーカラムの材質には、溶融石英（フューズドシリカ）が最も多く使用されています。これは、フューズドシリカが、高純度で表面活性点が少なく（金属含有量≦1ppm、OH基含有率＜120ppm）、さらにチューブの外側をポリイミド樹脂でコーティングしているので、折れにくく取り扱いやすいためです

・内径は0.1～0.8nm程度

・市販のキャピラリカラムの多くは、液相を内壁に化学結合させたもの.（ケミカルボンディド）である

・充填カラムと比較して、キャピラリカラムは多成分を含む試料の分離分析に適している

・充填カラムと比較して、キャプラリカラムは導入できる試料は少量である

スプリット注入法

・「スプリット注入法」とは、キャピラリーカラムを使用する際のガスクロマトグラフィの注入手法の一つで、試料として注入した成分のうち、一部を排気してしまう方法です。

・スプリット注入でカラムに導入される部分と排出される部分の比率をスプリット比という。

・スプリット比が高くすると、排気される割合が増すことになり、スプリット比を低くすると排気量が少なくなります。

・スプリット注入法のメリットは、キャピラリーカラムは一般に試料負荷容量が小さいため、高濃度の試料を注入した際はピーク形状が悪くなってしまいます。スプリット注入ではカラムに導入される試料の量を減らせるので、良好な形状のピークを得ることができます。

・スプリット注入法のデメリットは、試料の一部を排気してしまい、カラムに導入される試料成分が減る分、感度はどうしても落ちてしまいます。

・感度の低い試料を取り扱う際は注意が必要です。スプリット注入で十分な感度が得られない場合は、スプリットレス注入を検討しましょう。

スプリット比とは，「カラム流量：スプリット流量」を示しており，注入試料のおよその分岐比を示している。

・よく使われるスプリット比は，内径 0.25 mm～0.32 mm のカラムでは 1 : 50～1 : 100
であるが，必要とする感度，カラムへの負荷量を考慮し，最適なスプリット比を用いて分析を行う

キャリアガス

・水素、窒素、ヘリウム、アルゴンなどが用いられる

ガスクロマトグラフ質量分析法

・「ガスクロマトグラフィー–質量分析法(Gas Chromatography – Mass spectrometry、GC-MS)とは、ガスクロマトグラフで分離させた種々の成分を、質量分析計で検出する方法。

・キャリアガスとして高純度ヘリウムを用いることが多い

質量分離装置、質量分析装置

・物質は、原子や分子が数多く集まってできていて、質量をもっています。この質量を測定する装置が、質量分析計です。

・『イオン源』と呼ばれる部分で原子や分子を気体状のイオンにし、高真空に保たれた分析計に導かれ、質量ごとに分けられます。この検出器の測定対象物質はイオン化する全ての化合物です。

・質量分析計にも様々な種類があり、四重極型・イオントラップ型・磁場型・飛行時間型などがあります。イオンは、高真空中を飛行させないと、他の気体分子による散乱などの影響を受けるため、高真空にしておく必要があります。一般的に使用されるのは四重極型である。

・対になっている 2 本に直流電圧と交流電圧をかけることで、決まったイオンのみを通過させることができます。

・たとえば 125 のイオンのみを通過させる設定にしておけば、それ以外のイオンは電極外へと排出されます。

イオン化法

・「イオン化法」とは、質量分析を行うために試料をイオン化する手法で、試料の種類や解析目的に応じて適したイオン化法を選択することが精度良く質量分析を行うための重要な要素です。

・GC-MSにおけるイオン化法の例としては、次のようなものがあります。

電子イオン化（EI）法：

・GC部で気化した試料分子にフィラメントから放出された電子を当てることでイオン化させる手法です。

・GC-MS分析で最も一般的な手法で、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。

FI（Field Ionization）法：

・高電界中における試料からエミッター（陽極）への電子移動（トンネル効果）により試料をイオン化する手法です。

・GC-MSは、ガスクロマトグラフ（GC）と質量分析計（MS）を連結した複合分析装置で、GCで成分を分離し、MSでイオン化された成分を質量分析します。

電子捕獲検出器（Electron Capture Detector：ECD）

・ガスクロマトグラフィーで用いられ、有機ハロゲン化合物、ニトロ化合物、アルキル水銀などの親電子性の物質を選択的に高感度で検出できる検出器のこと。

・検出器内部にはニッケル63（63Ni)というβ線を出す放射性同位元素が封入されており、キャリアガスとメイクアップガス（窒素）が導入されます。メイクアップガスはキャリアに比べ多量に導入され、β線によって窒素がイオン化し電子を放出します。

・この電子はカラムから親電子性化合物(電子を捕獲しやすい化合物)が入ってくると反応し、電子の量が少なくなります。その結果検出器の基底電流値が変化し、ピークとして検出されます。この放射線形ECDはβ線を用いるため、「放射線障害防止法」に基づいて管理する必要があります。

・この検出器は電気陰性度の高いハロゲン化合物の検出が可能で、塩素や臭素の化合物のみピークとして検出が可能です。残留農薬やPCB、異臭などの分析にも使用されています。

水素炎イオン化検出器（Flame Ionization Detector）

・FIDは有機化合物を空気と水素で形成された水素炎中で燃焼させ、イオン化された化合物が電極部に捕集されたときに発生する電流の変化を検出します。

・有機物中の炭素がイオン化しますが、炭素に水素以外のものが結合していると（酸素やハロゲンなど）感度が低下します。測定対象が炭素を持っていれば検出可能なため多くの分野で使用されています。製剤中の残留溶剤、作業環境、脂肪酸や炭化水素の分析など幅広い分野で使用されています。

・ほとんどの有機化合物は検出するが、ホルムアルデヒドやギ酸は検出されない

熱伝導度検出器TCD（Thermal Conductivity Detector）

・TCDは、サンプル成分を含まないキャリアガスとサンプルを含むキャリアガスの熱伝導度の違いを測定し検出します。

・検出器内部にはフィラメントがあり、これに直流の電圧をかけて熱します。サンプルがフィラメントを通過すると、フィラメントの温度が変化し、抵抗値も変化するため電位差の変化として検出できます。さらにTCDはサンプルが破壊されないためにほかの検出器と直列に設置することが可能です。この検出器は無機ガスの分析でも多く使用されています。

・物質選択性がない

炎光光度検出器FPD（Flame Photometric Detector）

・硫黄・リン・錫化合物が対象となる検出器です。水素炎の中で発光する元素特有の光を干渉フィルターに透過させ検出します。

・フレームの中で硫黄を含む化合物、リンを含む化合物はいったんS原子やPO-となります。次にS2およびHPO-ラジカルを形成し、394 nm（硫黄化合物）、526 nm（リン化合物）、600 nm（錫化合物）の光を発光します。これら以外の波長をもつ光も発生しますが、干渉フィルターで必要な波長以外の光をカットして、光電子増倍管（PMT）で増幅し検出します。

・この検出器では、硫黄化合物、リン化合物、錫化合物のみ検出可能で、その他の化合物はピークとして検出できません。そのため定性的にも用いられます。残留農薬、悪臭の分析、材料中の発生ガスなどに使用されています。

光イオン化検知器Photo lonization Detecto

・検知対象ガスに紫外線を照射してイオン化し、このとき発生するイオン電流からガス
濃度を検知するガス検知センサです。有機・無機を問わず広範囲のガスを検知でき
ます。一般的にppbからppmレベルの揮発性有機化合物(VOC)の測定に使用されます。

原子吸光分析法（AAS）は、溶液中の特定の金属元素の濃度を高感度に測定する分析手法です。試料を熱で原子化し、目的元素が吸収する光の量を測定することで、環境水、食品、金属材料などに含まれる微量な元素を素早く定量する。

フレーム

・原子吸光分析法における「フレーム」とは、試料を熱で分解し、光を吸収する状態（原子化）にするための炎のことです。溶液状の試料を霧状にして炎の中に噴霧し、金属元素を遊離した原子に変化させるために使用される。

・フレームは一般にアセチレンの燃焼で作られる

・フレームは、光軸方向に対して長く、厚さの薄い板状の形をしている

・フレーム中の原子が光を吸収する強度を測定する

・吸光光度分析とは、光度計を用いて試料の吸光度や透過度を測定し、試料の濃度や含有量、濁度などを定量分析する手法

・吸収スペクトルとは、物質がどの波長の光をどの程度吸収するかをグラフに表したものです。通常、縦軸に吸光度、横軸に波長（または波数）を取ります。

・回折格子により測定波長の光を取り出す

捕集液

・捕集液とは、試料ガスを吸収液中に通して液体表面と接触させ、溶解や反応などによって捕集する液体のこと

吸収スペクトル、吸収極大波長

・物質にはそれぞれに固有のエネルギー準位があり，従って吸収する光の波長も違うので目に見える色も千差万別です。物質がどの波長の光をどの程度吸収するかをグラフに表わしたものを吸収スペクトルという。

・吸収極大とは、光を吸収する物質の吸収スペクトルにおいて、吸光度が最も大きい部分を指します

・吸光度は通常、吸収極大波長で測定する

吸光度の式

A（吸光度） = ε × ｃ × ℓ　

A：吸光度

ε：モル吸光係数（L/mol・cm）、 ｃ：吸光物質の濃度(mol/L)、L：セル容器の光路長（セル長） (cm)

※　モル吸収係数（ε）：

物質が光を吸収する度合いを示す物理化学的定数。物質に固有の値。

吸光光度法において、物質1モル当たりが吸収セルの光路長が1cmの条件で、どれだけの単色光を吸収するかを表す。

吸光度方程式

A

＝－Log(I/I₀)

＝log(I₀/I)＝2 ーlog10 (T)

I₀：入射光の強度、I：試料を通過した後の光の強度

T（透過率％） =（ I//I₀ ）×100

例）吸光度A＝0.3の時に吸収される％

0.3=－Log(I/I₀)

Log(I/I₀)＝－0.3

I/I₀＝10＾-0.3≒0.50

つまり、吸光度0.3では、入射光の約50％が試料溶液に吸収される

光電子増倍管

・光電子増倍管は、入ってきた光を電子に変え、その電子を電圧で加速して物にぶつけて多段階で飛び出てくる電子を増やすことで、弱い光を高感度で測定する装置

セル

・試料を入れる容器は通常「セル」と呼ばれ、ガラス製と石英製の2種類があります。

・ガラス製は、波長340nm以下の紫外域の光を通しにくいので340nm以上の可視域測定用に使われています。

・一方、石英セルは紫外・可視域の全波長の光を通しますが、高価なため主に紫外域測定用として使われます。

定量下限

・吸光光度分析法おける定量下限値は、検量線上で「吸光度0.03」に相当する分析対
象物質の標準溶液濃度（Ｓμg/mL）とする

標準液：あらかじめ濃度のわかっている試料

分配平衡

パラニトロクロロベンゼン（p-ニトロクロロベンゼン）

NO2-C6H4-Cl

アゾ染料、硫化染料、医薬品等の原料

簡単に言うと「電気の力で作った超高温の炎のようなもの」

・ICP発光分析法とは、物質を超高温で燃やして、そのときに出る光の色や強さから元素の量を調べる方法

・イオン化干渉とは、

分析したい元素が、炎やプラズマの中でイオンになってしまうため、測定値が本来より小さくなってしまう現象をいう。

イオン化干渉は、縦方向観察より横方向観察の方が影響が小さい

標準溶液

標準溶液とは、濃度が正確にわかっている試薬溶液で、化学分析や容量分析、機器校正などに用いられる分析値の基準となります。

標準物質

・標準物質とは「均質かつ安定で使用目的に適した物質」と定義され、いろいろな物質の成分を分析する分析装置を最初に設定するとき「このシグナルの大きさが、この成分の濃度」と決めるために使うものです。

・コレステロールやメタン、エタノールなどさまざまな物質ごとに濃度が定められています。

・日本では産総研の計量標準総合センターが担う国家計量標準機関が、各国で標準物質の開発と供給を行っています。

脱着溶媒

標準添加法

・試料に既知量の標準物質を足していき、元々入っていた量を逆算する方法

例）味噌汁の塩分を知りたい

目の前に味噌汁があります。

でも、色々な具が入っている、だしも入っているので、塩分を正確に測れません。

そこで、

① そのまま測る

塩辛さ：5

② 塩を1さじ加えて測る

塩辛さ：7

③ 塩を2さじ加えて測る

塩辛さ：9

となったとします。

すると、塩を1さじ増やすごとに塩辛さが2ずつ増えることが分かります。

この関係を逆向きにたどると、塩辛さが0になるのは「塩を2.5さじ取り除いたところ」と分かります。

つまり、もともと味噌汁の中には2.5さじ分の塩が入っていたと推定できます。

内標準法

・クロマトグラフィーなどを行う際，量のわかった特定の物質を試料に加えて分析し，添加したその物質量から試料の中の物質の量を知るという方法をとる．この，試料に加える物質を「内標準物質」といい，内標準物質を添加して分析を行う方法を「内標準法」という．

・内標準法は、目的成分と内部標準物質のピーク面積比と濃度比の関係を元に，目的成分の濃度を求める定量方法です 。

・測定により求められた数値は有効数字を考慮して表す

参照（このサイトより引用）：https://engineer-education.com/hplc-basics_qualitative-analysis_quantitative-analysis/

目的物質、内標準物質

・目的物質は、分析の対象となる物質です。

・内標準物質は、測定試料に一定量添加して、目的物質の濃度を算出する際に用いられる物質です。

検量線

・検量線とは、「検出器からのデータを濃度にすると何ppmになるか」を描いたグラフ

検出下限濃度

・検出下限濃度とは、未知の試料や標準試料を測定した際に、対象成分の信号強度を有意に検出できる最低濃度のこと

・測定値から標準偏差を求め、その3倍の値を検出下限値とします。

・ブラウン運動の拡散係数：熱運動によって微粒子がどれくらいの速さで空間に拡散（広がっていく）かを示す指標

D = kTK/ 3dp

T：絶対温度に比例

・「一定速度で化学物質蒸気を発生させるための装置」として、標準ガス調製に使う装置

・液体の有機溶剤などを入れておくと、物質が少しずつ蒸発し一定速度で拡散し安定した濃度のガスを作ることができる。

標準ガス

標準ガスとは、ガス濃度を測定する分析計器などの校正（目盛調整）に使用される、既知濃度の基準ガスのこと。