Die Gaschromatographie (GC) wurde Anfang des 20. Jahrhunderts entwickelt und ist eine Methode zur Trennung und Analyse der Komponenten von Gemischen – insbesondere Gemischen flüchtiger Flüssigkeiten wie Benzol. Diese Trennung wird erreicht, indem zuerst das Gemisch verdampft wird; ein an der Chromatographieeinheit angebrachtes Massenspektrometer wird dann verwendet, um die Verbindungen in der Mischung richtig zu identifizieren.
Nachdem eine Probe in die Chromatographiemaschine injiziert wurde, wird die Mischung verdampft und die Komponenten werden durch ein Inertgas durch ein Rohr getragen. In der Röhre passieren die verdampften Komponenten eine flüssige oder stationäre Phase innerhalb der Röhre. Die stationäre Phase wird verwendet, um den vollständigen Durchgang der Gase durch die Säule zu verhindern. Je flüchtiger die Komponente, desto weniger wechselwirkt sie mit der stationären Phase. Je schneller also ein Gas durch das Rohr strömt, desto flüchtiger ist es.)
Am anderen Ende des Röhrchens liegt ein Detektor, der jede Komponente der Mischung erfasst. Wenn die Verbindung das Röhrchen verlässt, kann der Detektor die Menge mit einer von mehreren Methoden messen. Einige Detektoren verwenden eine Flamme, um eine Probe zu verbrennen und dabei Ionen zu erzeugen. Diese Ionen werden durch Messung der elektrischen Leitfähigkeit der Flamme nachgewiesen. Ein anderer Detektortyp misst das Vorhandensein einer verdampften Probe durch Änderungen der Trägergasleitfähigkeit.
Die Datenausgabe des Detektors erscheint als Liniendiagramm, wobei die Menge der nachgewiesenen Verbindung über der Zeit angezeigt wird. Die flüchtigste Verbindung erscheint zuerst als Peak im Diagramm. Nachfolgende Peaks im Diagramm repräsentieren zunehmend weniger flüchtige Komponenten der ursprünglichen Mischung. Wissenschaftler können diese Chromatogramme verwenden, um die chemischen Eigenschaften einer Probe weiter aufzuschlüsseln Mischung, wobei sich der Anteil der Peakgrößen auf die Mengen der Stoffe in der Stichprobe. Wissenschaftler verwenden die Flächen unter den Gipfeln, um ihre Größe zu bestimmen.
Ein Massenspektrometer ist besonders nützlich, wenn die Zusammensetzung einer unbekannten Mischung analysiert wird. Das kombinierte Gaschromatographie-Massenspektrometrie-Gerät (gc-ms) scannt die Massen der Komponenten, während sie sich aus dem Rohr herausbewegen. Das Massenspektrometer feuert energiereiche Elektronen auf die sich bewegende verdampfte Probe und ionisiert ihre Moleküle. Ein Analysator sortiert dann die Ionen anhand ihres Masse-zu-Ladungs-Verhältnisses. Die kombinierten gc-ms-Einheiten sind ideal, da sie sofort die Massen von Komponenten bestimmen und Komponenten identifizieren können, die sich nicht vollständig trennen.