Développée au début du 20e siècle, la chromatographie en phase gazeuse (GC) est une méthode utilisée pour séparer et analyser les composants de mélanges, en particulier les mélanges de liquides volatils comme le benzène. Cette séparation est réalisée en vaporisant d'abord le mélange; un spectromètre de masse attaché à l'unité de chromatographie est ensuite utilisé pour identifier correctement les composés dans le mélange.
Après qu'un échantillon est injecté dans la machine de chromatographie, le mélange est vaporisé et les composants sont transportés à travers un tube par un gaz inerte. Dans le tube, les composants vaporisés traversent un liquide, ou une phase stationnaire, à l'intérieur du tube. La phase stationnaire est utilisée pour empêcher les gaz de traverser complètement la colonne. Plus le composant est volatil, moins il interagit avec la phase stationnaire. Par conséquent, plus un gaz passe rapidement à travers le tube, plus il est volatil.)
A l'autre extrémité du tube se trouve un détecteur conçu pour détecter chaque composant du mélange. Au fur et à mesure que le composé quitte le tube, le détecteur est capable d'évaluer la quantité à l'aide de plusieurs méthodes. Certains détecteurs utilisent une flamme pour brûler un échantillon, générant des ions. Ces ions sont détectés en mesurant la conductivité électrique de la flamme. Un autre type de détecteur mesure la présence d'un échantillon vaporisé par des changements dans la conductivité du gaz porteur.
Les données de sortie du détecteur apparaissent sous forme de graphique linéaire, avec la quantité de composé détecté affichée en fonction du temps. Le composé le plus volatil apparaît en premier sous forme de pic sur le graphique. Les pics suivants sur le graphique représentent des composants de moins en moins volatils du mélange d'origine. Les scientifiques peuvent utiliser ces chromatogrammes pour décomposer davantage les propriétés chimiques d'un échantillon mélange, la proportion des tailles des pics étant relative aux quantités de substances dans le goûter. Les scientifiques utilisent les zones sous les pics pour déterminer leur taille.
Un spectromètre de masse est particulièrement utile pour analyser la composition d'un mélange inconnu. L'unité combinée de chromatographie en phase gazeuse et de spectrométrie de masse (gc-ms) balaie les masses des composants à mesure qu'ils sortent du tube. Le spectromètre de masse tire des électrons énergétiques sur l'échantillon vaporisé en mouvement, ionisant ses molécules. Un analyseur trie ensuite les ions en utilisant leur rapport masse/charge. Les unités gc-ms combinées sont idéales car elles peuvent déterminer instantanément les masses des composants et peuvent identifier les composants qui ne se séparent pas complètement.