همان طور که از نام آن مشخص است، کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی (Gas chromatography mass spectrometry) یا به اختصار GC-MS ترکیبی از دو روش قدرتمند کروماتوگرافی گازی و طیف سنج جرمی است که شناسایی ترکیبات شیمیایی را با حد تشخیص پایین و اندازه گیری کمی فراهم می کند. آنالیز GC-MS را می توان برای نمونه های جامد، مایع و گاز به کار برد اما به ترکیبات فرار و نیمه فرار محدود می شود. مواد غیر فراری که با استفاده از روش پیرولیز یا مشتق سازی به شکل فرار درآیند نیز قابل آنالیز هستند.
کروماتوگرافی گازی-طیف سنج جرمی
عملکرد دستگاه GC-MS ساده است. نمونه با عبور از ستون GC جداسازی شده و معمولا با منبع یونش برخورد الکترون (EI) قطعه قطعه می شود و در نهایت براساس m/z شناسایی کیفی و کمی می شوند. معمولا تجزیه گر جرمی چهارقطبی در دستگا ه های GC/MS استفاده می شود.
معمولا آنالیز به دو صورت می تواند انجام شود: اسکن کامل (full scan) یا نظارت یون انتخابی (selected ion monitoring, SIM). در اسکن کامل یک محدوده m/z مورد آنالیز قرار می گیرد مثلا محدوده 500-50 . هر چه محدوده اسکن بزرگ تر باشد حساسیت دستگاه کمتر خواهد بود. این روش برای تعیین ترکیبات ناشناخته و مجهول به کار می رود. معمولا در ابتدای هر آنالیز ابتدا یک اسکن کامل انجام می شود تا زمان بازداری و طیف جرمی نمونه به دست آید. در روش SIM یک قطعه مشخصی انتخاب شده و فقط همان یون مورد آنالیز جرمی قرار می گیرد. چون دستگاه فقط بر روی یک یا چند یون متمرکز شده است حساسیت افزایش می یابد.
نکات آنالیزی
- استفاده از کتابخانه های قوی به صورت آنلاین یا نرم افزاری طیف های جرمی مواد برای تعیین ساختار مولکولی
- حد تشخیص در حد نانوگرم (از نمونه تزریق شده به ستون)
- جداسازی و آنالیز مخلوط های پیچیده
- ترکیبات نمونه باید فرار باشند یا قابلیت مشتق سازی و تبدیل به ترکیب فرار را دارا باشند.
- ماترس های غیر فرار مانند نفت قطعات فلزی .. به روش های آماده سازی نمونه ( استخراج، پیرولیز و ..) نیاز دارند.
- آنالیز گازهای موجود در هوا مانند آب، اکسیژن، نیتروژن، مونوکسید و دی اکسید کربن (CO2, N2, O2, CO, H2O) یک چالش جدی ست.
کاربردها
- شناسایی کمی و کیفی ترکیبات آلی
- مطالعات نشت گاز (outgassing)
- تشخیص ناخالصی در مایعات و گازها
- ارزیابی آلاینده های روی نیمه هادی ها یا ..
- بررسی دوپینگ های ورزشی
- مطالعات هواشناسی، اختر شناسی، زیست محیطی، داروسازی، بیوتکنولوژی، بیوشیمی، صنایع رنگ و پلیمر
