Desenvolvida no início do século 20, a cromatografia gasosa (GC) é um método usado para separar e analisar os componentes de misturas - particularmente misturas de líquidos voláteis como o benzeno. Esta separação é conseguida primeiro vaporizando a mistura; um espectrômetro de massa conectado à unidade de cromatografia é então usado para identificar adequadamente os compostos dentro da mistura.
Após uma amostra ser injetada na máquina de cromatografia, a mistura é vaporizada e os componentes são transportados por um tubo por um gás inerte. No tubo, os componentes vaporizados passam por um líquido, ou fase estacionária, dentro do tubo. A fase estacionária é usada para inibir os gases de passarem completamente pela coluna. Quanto mais volátil o componente, menos ele interage com a fase estacionária. Portanto, quanto mais rápido um gás passa pelo tubo - mais volátil ele é.)
Na outra extremidade do tubo está um detector projetado para detectar cada componente da mistura. Conforme o composto sai do tubo, o detector é capaz de medir a quantidade usando um dos vários métodos. Alguns detectores usam uma chama para queimar uma amostra, gerando íons. Esses íons são detectados medindo a condutividade elétrica da chama. Outro tipo de detector mede a presença de uma amostra vaporizada por mudanças na condutividade do gás de arraste.
A saída de dados do detector aparece como um gráfico de linha, com a quantidade de composto detectado mostrado em relação ao tempo. O composto mais volátil aparece primeiro como um pico no gráfico. Os picos subsequentes no gráfico representam componentes progressivamente menos voláteis da mistura original. Os cientistas podem usar esses cromatogramas para decompor ainda mais as propriedades químicas de uma amostra mistura, com a proporção de tamanhos de pico sendo relativos às quantidades das substâncias no amostra. Os cientistas usam as áreas sob os picos para determinar seus tamanhos.
Um espectrômetro de massa é particularmente útil ao analisar a composição de uma mistura desconhecida. A unidade combinada de cromatografia gasosa-espectrometria de massa (gc-ms) varre as massas dos componentes conforme eles se movem para fora do tubo. O espectrômetro de massa dispara elétrons energéticos na amostra vaporizada em movimento, ionizando suas moléculas. Um analisador então classifica os íons usando sua razão massa-carga. As unidades combinadas de gc-ms são ideais porque podem determinar instantaneamente as massas dos componentes e podem identificar componentes que não se separam completamente.