Un spectrometru de masă cu cromatograf de gaze (GCMS) combină cromatografia în gaze și spectrometria de masă pentru a identifica și cuantifica substanțele. Procesul începe cu substanța studiată fiind diluată fie cu un gaz, fie cu lichid și introdusă în mașină. GCMS separă substanța în componente pentru a fi identificate de un computer. Spectrometrele de masă cu cromatograf gazos au o gamă largă de utilizări, inclusiv investigarea drogurilor ilicite, detectarea mediului și diagnosticul medical.
Cromatografia gazoasă sau faza GC a analizei implică de obicei plasarea unei probe în portalul injectorului. Substanța poate fi dizolvată într-o soluție apoasă și injectată în cameră cu un ac hipodermic. Odată ajuns în camera de sticlă sau din oțel inoxidabil, compusul se deplasează într-un cuptor unde este transformat în gaz.
Creșterea treptată a temperaturii face ca compusul să se spargă în părțile sale componente, să părăsească camera și să treacă cu viteze variabile în detector. Încărcate electric, particulele declanșează un semnal electronic. Cu cât concentrația de particule este mai mare, cu atât semnalul creat este mai puternic.
Aceste semnale sunt apoi analizate de software de calculator. Calculatorul produce o cromatogramă cu vârfuri care indică timpii de retenție și intensitățile semnalului compușilor. Cunoașterea timpilor de retenție a diferiților compuși chimici permite anchetatorilor să-i identifice.
Analiza ulterioară are loc în spectrometrul de masă. Odată ce compușii intră în spectrometru, ei întâlnesc o serie de electroni sau gaz. Are loc ionizarea, spargerea compusului în fragmente, fiecare având o masă atomică specifică. Aceste fragmente sunt supuse analizei prin compilarea unui raport dintre fragmente de masă și sarcină, sau M/Z.
Aceste informații sunt transmise computerului spectrometrului de masă al cromatografului de gaze, care formulează un grafic cu vârfuri pe baza M/Z în funcție de intensitatea semnalului. Software-ul de calculator include de obicei o bază de date cu rapoarte M/Z cunoscute și intensități ale semnalului pentru diferite molecule chimice. Calculatorul identifică substanțele, comparând informațiile dobândite cu biblioteca de substanțe cunoscute. Spectrometrul de masă cu gaz cromatograf poate finaliza fiecare fază de analiză individual sau simultan. În funcție de nivelul de detaliu dorit, finalizarea procesului poate dura 20 de minute sau peste 20 de ore.
Oamenii legii folosesc un spectrometru de masă cu gaz cromatograf atunci când bănuiesc prezența drogurilor ilegale sau a substanțelor otrăvitoare. Agențiile de mediu folosesc tehnologia pentru analiza probelor de aer, sol sau apă pentru a detecta posibili poluanți. Profesioniștii din domeniul sănătății folosesc un GCMS pe probele de urină pentru a detecta compușii chimici găsiți la persoanele cu anumite tulburări metabolice.