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利用氣相色譜對混合物有較強的分離能力，在氣相色譜/質譜聯用儀中，氣相色譜儀是作為質譜儀的進樣裝置，使混合物進入離子源之前，先經氣相色譜儀的分離，各組分按時間順序進入離子源，所產生的離子經質譜儀不斷進行掃描測量，得到各化合物的總離子色譜圖和對應的特征譜圖，這樣可以進行定性和定量分析。由于聯用儀實現了時間和質量的分辨，因此，可以分析含有幾十種甚至上百種組分的混合物。
氣相色譜/質譜聯用儀能推斷出化合物可能的結構式，對脂類及芳香油等復雜樣品尤為適用。它所進行的定性定量分析涉及到十分廣泛的領域，如食品化學、植物化學、石油化學、高分子化學、金屬有機化學、化工、農藥、醫學、環保、昆蟲學、毒物學等。在紡織檢測領域也應用氣相色譜/質譜聯用儀檢測偶氮染料的含量等。
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