Sviluppato all'inizio del XX secolo, la gascromatografia (GC) è un metodo utilizzato per separare e analizzare i componenti delle miscele, in particolare le miscele di liquidi volatili come il benzene. Questa separazione si ottiene vaporizzando prima la miscela; uno spettrometro di massa collegato all'unità cromatografica viene quindi utilizzato per identificare correttamente i composti all'interno della miscela.
Utilizzo della volatilità
Dopo l'iniezione di un campione nella macchina per cromatografia, la miscela viene vaporizzata e i componenti sono trasportati attraverso un tubo da un gas inerte. Nel tubo, i componenti vaporizzati passano attraverso una fase liquida, o stazionaria, all'interno del tubo. La fase stazionaria viene utilizzata per impedire ai gas di passare completamente attraverso la colonna. Più il componente è volatile, meno esso interagisce con la fase stazionaria. Quindi, più velocemente un gas passa attraverso il tubo - più è volatile.)
Rilevamento dei componenti
All'estremità opposta del tubo si trova un rilevatore progettato per rilevare ogni componente di la miscela. Quando il composto lascia il tubo, il rilevatore è in grado di misurare la quantità utilizzando uno dei vari metodi. Alcuni rivelatori usano una fiamma per bruciare un campione, generando ioni. Questi ioni vengono rilevati misurando la conduttività elettrica della fiamma. Un altro tipo di rivelatore misura la presenza di un campione vaporizzato da variazioni della conduttività del gas di trasporto.
Lettura dei risultati del rivelatore
L'output dei dati dal rilevatore appare come un grafico a linee, con la quantità di composto rilevato mostrata rispetto al tempo. Il composto più volatile appare prima come un picco sul grafico. I successivi picchi sul grafico rappresentano componenti progressivamente meno volatili della miscela originale. Gli scienziati possono utilizzare questi cromatogrammi per abbattere ulteriormente le proprietà chimiche di una miscela campione, con la proporzione delle dimensioni dei picchi rispetto alle quantità delle sostanze nel campione. Gli scienziati usano le aree sotto i picchi per determinare le loro dimensioni.
Spettrometro di massa
Uno spettrometro di massa è particolarmente utile quando si analizza la composizione di una miscela sconosciuta. L'unità combinata gas cromatografia-spettrometria di massa (gc-ms) scansiona le masse dei componenti mentre si muovono fuori dal tubo. Lo spettrometro di massa spara elettroni energetici al campione vaporizzato in movimento, ionizzando le sue molecole. Un analizzatore quindi ordina gli ioni usando il loro rapporto massa-carica. Le unità gc-ms combinate sono ideali perché possono determinare istantaneamente le masse di componenti e possono identificare componenti che non si separano completamente.
