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.
Utiliser la volatilité
Après avoir injecté un échantillon 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 passent à travers 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 volatile, moins il interagit avec la phase stationnaire. Ainsi, plus un gaz traverse le tube - plus il est volatil.)
Détecter les composants
À l'autre extrémité du tube se trouve un détecteur conçu pour détecter chaque composant Le mélange. Lorsque le composé quitte le tube, le détecteur est capable d'évaluer la quantité en utilisant l'une 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.
Lire les résultats du détecteur
La sortie de données du détecteur apparaît sous la forme d'un graphique linéaire, avec la quantité de composé détectée en fonction du temps. Le composé le plus volatil apparaît d'abord comme un pic sur le graphique. Les pics subséquents sur le graphique représentent des composants progressivement moins volatils du mélange d'origine. Les scientifiques peuvent utiliser ces chromatogrammes pour décomposer davantage les propriétés chimiques d'un mélange d'échantillons, la proportion de tailles de pic étant relative aux quantités de substances dans l'échantillon. Les scientifiques utilisent les zones sous les pics pour déterminer leur taille.
Spectromètre de masse
Un spectromètre de masse est particulièrement utile pour analyser la composition d'un mélange inconnu. L'unité combinée chromatographie en phase gazeuse-spectrométrie de masse (gc-ms) balaie les masses des composants à mesure qu'ils sortent du tube. Le spectromètre de masse déclenche des électrons énergétiques sur l'échantillon vaporisé en mouvement, en ionisant ses molécules. Un analyseur trie ensuite les ions en utilisant leur rapport masse-charge. Les unités gc-ms combinées sont idéales car elles permettent de déterminer instantanément les masses de composants et d'identifier les composants qui ne se séparent pas complètement.
