Chromatographie en phase gazeuse et spectrométrie de masse (GC-MS)

NETZSCH Analyseurs thermiques couplés aux systèmes GC-MS

La chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse (GC-MS) combinent une séparation chromatographique à haute efficacité avec une identification précise des composés volatils et semi-volatils. Dans cette approche, les gaz dégagés lors de l'analyse thermique sont séparés dans une colonne capillaire en fonction de leur interaction avec la phase stationnaire, transportés par un gaz porteur inerte, puis identifiés par leur rapport masse/charge (m/z) et leur schéma de fragmentation caractéristique dans le spectromètre de masse.

Le couplage des analyseurs thermiques NETZSCH avec GC-MS permet une analyse détaillée des gaz évolués (EGA) en temps quasi réel de mélanges complexes, même à l'état de traces. Cette puissante combinaison est idéale pour identifier les produits de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition, les composants de dégazage ou les solvants résiduels dans des matériaux tels que les polymères, les produits chimiques et les produits pharmaceutiques.

Nos solutions de couplage entre la chromatographie en phase gazeuse et la spectrométrie de masse

Découvrez notre gamme de solutions d'accouplement NETZSCH

À propos de la méthode de couplage GC-MS

Un couplage parfait pour des résultats précis

Qu'est-ce qu'un couplage ?
Le couplage d'un analyseur thermique NETZSCH (par exemple TGA ou STA) avec le système GC-MS permet de mesurer simultanément les changements de masse (TGA), les changements de masse et les transitions thermiques (STA), et d'effectuer une analyse détaillée des gaz dégagés. Alors que le TGA/STA enregistre les changements de masse pendant les événements thermiques, le chromatographe en phase gazeuse (GC) sépare d'abord les gaz dégagés en fonction de leur temps de rétention sur la phase stationnaire. Le spectromètre de masse (SM) analyse ensuite les fragments ionisés de ces gaz séparés en fonction de leur rapport masse/charge (m/z). Cette puissante combinaison permet de mieux comprendre les processus de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition, les voies de réaction et la composition de mélanges gazeux complexes.
Qu'est-ce que GC-MS?
GC-MS est une méthode d'analyse avancée qui combine la chromatographie en phase gazeuse, qui sépare les composés volatils et semi-volatils, et la spectrométrie de masse pour leur identification précise. Après séparation dans une colonne capillaire, chaque composant gazeux est ionisé et analysé en fonction de son rapport masse/charge (m/z), ce qui permet d'obtenir des informations détaillées sur la structure et la composition, même pour les substances présentes à l'état de traces.
À quoi sert GC-MS?
GC-MS est largement utilisé dans la recherche sur les matériaux, le contrôle de la qualité, l'analyse environnementale et l'industrie pharmaceutique. Il est idéal pour identifier les produits de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition, les solvants résiduels, les composants de dégazage et les contaminants dans les mélanges complexes, en offrant une sensibilité et une spécificité élevées, ainsi qu'une résolution à la fois chromatographique et spectrométrique de masse.

Injection intelligente de gaz pour un couplage efficace GC-MS

Étant donné que la séparation des gaz dans la colonne de chromatographie en phase gazeuse nécessite un certain temps - en fonction des caractéristiques de l'échantillon, du débit de la colonne, de la longueur de la colonne et des propriétés de la phase stationnaire - il n'est pas possible de coupler la chromatographie en phase gazeuse avec un flux continu de gaz d'échantillonnage en ligne.
Pour résoudre ce problème, NETZSCH a mis au point un couplage direct en mode quasi-continu à l'aide d'un système de vannes automatiques chauffées. Ce système permet un échantillonnage de gaz contrôlé par logiciel via une boucle d'échantillonnage à travers le flux et permet l'injection de gaz à des intervalles courts et définis, le tout géré par le logiciel NETZSCH Proteus® ®.

Diagramme illustrant l'installation NETZSCH STA-GC-MS pour l'analyse des gaz évolués, avec chromatogramme et composants de l'équipement.

Le mélange gazeux injecté à partir de la boucle d'échantillonnage (ou une partie de celui-ci en mode fractionné) traverse la colonne de séparation GC dans des conditions de débit contrôlé (par exemple, débit constant de gaz vecteur de 1,5 à 2 ml/min). Après une dernière étape de réduction de la pression, les composants gazeux séparés arrivent sous forme de faisceau moléculaire à la source d'ions du spectromètre de masse quadripolaire. La colonne de chromatographie en phase gazeuse peut être utilisée à une température élevée constante pour le mode d'injection quasi-continu, ou programmée d'une température basse à une température élevée pour le mode contrôlé par événement. Le spectromètre de masse détecte tous les produits volatils et les enregistre en fonction du temps. Le courant ionique total (TIC) obtenu en fonction du temps de rétention produit un chromatogramme. Les pics du chromatogramme résultent de l'interaction des gaz de l'échantillon avec la phase stationnaire et de la volatilité des composants individuels. Ces pics de rétention sont analysés par le logiciel MS pour Identify les substances qui y contribuent.

Illustration des phases de refroidissement et de chauffage d'un piège cryogénique pour l'analyse des gaz évolués en chromatographie en phase gazeuse et en spectrométrie de masse.
Principe de fonctionnement du piège cryogénique

Mode multi-injection et cryopiège

Un piège cryogénique est un dispositif utilisé dans les systèmes d'analyse des gaz pour condenser et collecter les composés volatils à très basse température.
Comme illustré dans l'image de gauche, pendant la mesure TGA ou STA, l'enveloppe extérieure du piège cryogénique est refroidie avec de l'azote liquide (phase de refroidissement) pour condenser et concentrer les composés volatils qui se dégagent. Une fois la collecte des gaz terminée, le piège est rapidement chauffé à l'aide de la cartouche chauffante intégrée (phase de chauffage), libérant les gaz concentrés en une impulsion brutale pour l'injection dans la colonne de chromatographie en phase gazeuse.

Boîte à vannes

La boîte à vannes NETZSCH est dotée d'un système à double boucle chauffée conçu pour une injection de gaz précise et flexible lors de l'analyse des gaz évolués. L'ensemble du fonctionnement de la vanne - y compris la synchronisation, les intervalles d'injection et la sélection du mode - est entièrement contrôlé par le logiciel NETZSCH Proteus® ®.

Ce système prend en charge deux modes d'injection principaux :

  • Injections continues: Injections récurrentes à intervalles définis, le nombre et le moment des injections étant définis par l'utilisateur. Ce mode est idéal pour surveiller l'évolution du gaz dans le temps.
  • Injections contrôlées par événement: Injections déclenchées par des événements spécifiques détectés par TGA ou STA au cours de l'analyse thermique (comme un pic dans le taux de perte de masse), permettant un échantillonnage ciblé des gaz libérés lors d'événements thermiques clés.

La conception chauffée de la boîte à vannes empêche la condensation et garantit un transfert fiable de tous les gaz dégagés vers la colonne de chromatographie en phase gazeuse pour une séparation et une analyse ultérieures.

Flexibilité maximale

Outre la possibilité d'obtenir une concentration plus élevée des espèces gazeuses évoluées grâce au piège cryogénique optionnel décrit ci-dessus, notre système permet également de contourner entièrement la colonne GC, ce qui permet d'injecter directement le mélange gazeux dans le spectromètre de masse. Cette opération autonome est utile pour une analyse plus rapide, indépendamment d'une analyse TGA ou STA.

Courbes principales illustrant la rigidité du matériau, la température et la progression du durcissement pendant le cycle de moulage par injection de thermodurcissables.
NETZSCH STA-GC-MS system integrates thermal analysis with gas chromatography for evolved gas analysis in a synchronized workflow.
Analyseur thermique personnalisable (TGA/STA)
Chromatographe en phase gazeuse (GC)
Injecteur de gaz et régulateur de température à base de vannes
Ligne de transfert vers le GC-MS
Spectromètre de masse (MS)

Différents types de raccords MS

Couplage direct MS
Accouplement MS avec ligne de transfert


GC-MS Des solutions flexibles grâce à des partenariats solides

Sur NETZSCH, nous collaborons avec un large éventail de partenaires de confiance pour offrir des solutions de couplage GC-MS flexibles et performantes. Que vous préfériez un fabricant spécifique de GC ou de MS, nos systèmes sont conçus pour une intégration transparente - garantissant une analyse de gaz évoluée, fiable et spécifique à l'application, adaptée aux besoins de votre laboratoire.

NETZSCH, Malvern Panalytical et LOSAN Pharma, qui représentent une collaboration dans le domaine des technologies avancées d'analyse thermique.

Vos avantages

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années d'expérience en analyse thermique

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des points de vente et de service dans le monde entier

Chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) couplée à l'analyse thermique NETZSCH - voici les avantages pour vous :

  • Séparation chromatographique à haute efficacité et identification des gaz dégagés :
    GC-MS combine le pouvoir de séparation de la chromatographie en phase gazeuse avec les capacités d'identification moléculaire de la spectrométrie de masse, permettant la détection et l'analyse de mélanges gazeux complexes dégagés lors de mesures TGA ou STA.
  • Analyse précise de gaz similaires ou se chevauchant :
    Contrairement au couplage direct avec la spectrométrie de masse, la chromatographie en phase gazeuse sépare les gaz avant qu'ils n'entrent dans le spectromètre de masse, ce qui permet de distinguer et d'identifier même les composants chimiquement similaires ou libérés simultanément.
  • Aperçu complet des mécanismes de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition et de réaction :
    En analysant à la fois le comportement thermique (changements de masse, événements thermiques) et la nature chimique des gaz dégagés, le couplage TGA ou STA-GC-MS fournit une image détaillée des processus de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition thermique ou de réaction, idéale pour la recherche, l'analyse des défaillances ou le développement des matériaux.
  • Sensibilité élevée pour les composés volatils et semi-volatils :
    GC-MS permet une détection jusqu'à des niveaux de traces (ppb), ce qui le rend adapté à l'identification de sous-produits ou de contaminants, même à faible concentration, qui sont essentiels pour le contrôle de la qualité et les essais réglementaires.
  • Intégration transparente avec les analyseurs thermiques NETZSCH:
    Le couplage via une interface optimisée garantit la synchronisation des données thermiques et d'analyse des gaz, ce qui permet d'obtenir des mesures fiables et reproductibles et une compréhension complète des événements thermiques et des espèces évoluées correspondantes.
  • Intégration transparente: Couplage optimisé des analyseurs thermiques NETZSCH avec les spectromètres FT-IR Bruker pour une analyse fiable et efficace des gaz.
  • Une expertise éprouvée: Des décennies d'expérience commune garantissent des solutions innovantes de haute qualité adaptées aux besoins des clients.
  • Une seule source de commodité: Des systèmes entièrement compatibles avec une assistance complète de la part des deux partenaires.
  • Des performances accrues: La coordination précise des instruments permet d'obtenir des résultats exacts et reproductibles.
  • Innovation continue: La collaboration favorise le développement de technologies et de fonctions de pointe pour une analyse avancée.
  • Compatibilité sans faille avec le logiciel OPUS de Bruker : Sur NETZSCH, nous offrons une compatibilité parfaite avec le logiciel OPUS de Bruker, ce qui permet un flux de travail fluide entre les deux systèmes. Cela garantit une expérience intégrée et efficace, permettant de tirer le meilleur parti des deux instruments.

Why Should you Choose a NETZSCH Thermal Analyzer for your Coupling?

Nous proposons des solutions sur mesure qui vont au-delà des données de mesure et fournissent des informations grâce à des approches intelligentes.
Chez NETZSCH Analyzing & Testing, nous combinons l'analyse thermique de précision avec l'analyse avancée des gaz grâce à GC-MS pour fournir une profondeur analytique inégalée.
Si vous travaillez avec des systèmes de matériaux complexes, des études de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition, ou si vous avez besoin d'une identification des gaz au niveau réglementaire, voici pourquoi NETZSCH est le partenaire idéal pour vous :

  • Interprétation avancée des données avec le logiciel Proteus®
    Notre logiciel Proteus® prend en charge le couplage GC-MS en offrant une évaluation synchronisée des données thermiques et des données sur les gaz évolués. Les fonctions du logiciel telles que AutoEvaluation, Identify (pour la comparaison avec les bibliothèques de matériaux) et la déconvolution des pics permettent d'extraire un maximum d'informations des mélanges gazeux complexes séparés par la colonne de chromatographie en phase gazeuse et identifiés par spectrométrie de masse.
  • Flexibilité modulaire avec l'AutoSampler
    L'AutoSampler améliore votre installation GC-MS grâce à l'automatisation et à la flexibilité. Qu'il s'agisse de cribler plusieurs matériaux ou de mener des études à long terme, le système peut être adapté pour correspondre au flux de travail de votre laboratoire, augmentant ainsi l'efficacité et le débit.
  • Solutions de four et d'interface sur mesure pour le couplage GC
    Les configurations de nos systèmes comprennent des options de four et d'interface qui garantissent un transfert de gaz optimal vers l'entrée du GC. Cela garantit une condensation minimale et une corrélation précise entre les événements thermiques et les profils de libération de gaz, ce qui est essentiel pour une séparation et une détection GC fiables.
  • Du concept à la mise en service
    De la sélection de la bonne configuration de couplage à la garantie d'une interface GC propre et à l'étalonnage de vos paramètres de détection, nos experts vous assistent à chaque étape. Nous proposons des consultations personnalisées et un service d'installation complet adapté à vos objectifs analytiques.
  • Une expertise sur laquelle vous pouvez compter
    Notre équipe expérimentée dans les applications, le service et la formation vous aidera à maîtriser les données thermiques et GC-MS. Que vous soyez novice en matière de systèmes couplés ou que vous étendiez vos capacités, notre équipe s'assure que vous tirez une valeur réelle de chaque mesure.
  • Durabilité et assistance en toute confiance
    Conçus en Allemagne, les instruments NETZSCH sont construits pour des performances et une durabilité à long terme. Avec un minimum de 10 ans de disponibilité des pièces de rechange et une robustesse éprouvée, votre investissement dans une solution NETZSCH-GC-MS est fait pour durer.
Longue durée de vie de l'instrument
Des instruments de haute qualité associés à une grande disponibilité des pièces de rechange et à un service optimal
Toujours là pour vous
Contact direct avec vos experts NETZSCH dans les domaines du service, du laboratoire, de la formation et de la vente
Garantie illimitée
Nous soutenons vos instruments TGA et STA NETZSCH tout au long de leur cycle de vie

Notre promesse de qualité :

NETZSCH's Unlimited Warranty

Chez NETZSCH, notre engagement envers la qualité va au-delà des instruments eux-mêmes. Nous comprenons que votre investissement dans une technologie de pointe est un investissement à long terme, et c'est pourquoi nous offrons quelque chose de vraiment unique - notre garantie illimitée.

Applications pour la chromatographie en phase gazeuse (GC) et la spectrométrie de masse (MS)

La chromatographie gazeuse-spectrométrie de masse (GC-MS) est une technique analytique puissante qui combine les capacités de séparation de la chromatographie gazeuse avec la précision d'identification moléculaire de la spectrométrie de masse. Sur le site NETZSCH Analyzing & Testing, nos solutions intégrées GC-MS permettent une analyse à haute résolution des mélanges gazeux complexes générés lors de l'analyse thermique, ce qui permet d'obtenir des informations qualitatives et quantitatives avec une sensibilité exceptionnelle.

Qu'il s'agisse d'analyser des produits de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition, d'identifier des contaminants ou d'étudier des mécanismes de réaction, le couplage de GC-MS avec les instruments de NETZSCH garantit des résultats précis, sélectifs et fiables pour un large éventail de matériaux et d'industries.

Granulés colorés de plastique recyclé sur un tapis roulant, mettant en évidence les matériaux utilisés en analyse thermique et en chromatographie en phase gazeuse.

Polymères et plastiques

L'analyse thermique combinée à GC-MS permet l'identification moléculaire des gaz dégagés, des additifs et des produits de dégradation. Cette approche clarifie les mécanismes de réaction chimique et les changements physico-chimiques qui ne peuvent être résolus par l'ATG seule.

Biomasse

GC-MS le couplage permet une analyse détaillée des gaz de PyrolyseLa pyrolyse est la décomposition thermique de composés organiques dans une atmosphère inerte.pyrolyse et des produits de Réaction de décompositionUne réaction de décomposition est une réaction thermiquement induite d'un composé chimique formant des produits solides et/ou gazeux. décomposition biosourcés, ce qui facilite l'évaluation de l'efficacité de la conversion et de la formation de sous-produits au cours du traitement thermique.

  • Avantage: optimisation de l'utilisation de la biomasse et amélioration du développement des procédés pour l'énergie et les matériaux.
Gros plan sur des composants en fibre de carbone, mettant en valeur leur design et leur texture épurés, soulignant la haute performance de l'ingénierie automobile.
Capsules et comprimés colorés sous blister, présentant divers médicaments pour la santé et le bien-être.

Produits pharmaceutiques

GC-MS permet de caractériser les solvants résiduels, les produits de dégradation et les sous-produits de réaction dans les ingrédients actifs et les formulations. Cette technique contribue à la conformité réglementaire et aux études de stabilité.

  • Avantage: amélioration de l'évaluation de la sécurité et du contrôle de la pureté et de la stabilité.

Alimentation et boissons

GC-MS couplé à l'analyse thermique permet une identification précise des composés volatils, des marqueurs d'arômes et des contaminants potentiels libérés pendant le chauffage. Cela contribue à la sécurité des produits, au contrôle de la qualité et à l'optimisation de la formulation.

  • Avantages: Détection fiable des contaminants à l'état de traces et des composés liés aux arômes.
OTSschéma du système de piège à oxygène ® montrant les composants du matériau d'obturation, du support et de la protection contre les radiations pour les capteurs TGA-DSC.
Différents creusets et couvercles pour le DSC 3500 *Sirius*, y compris des matériaux tels que l'acier inoxydable et l'aluminium, pour diverses applications.

Cosmétiques

En surveillant les composants volatils et les voies de décomposition, GC-MS fournit des informations précieuses sur la compatibilité des ingrédients, la stabilité à long terme et les substances allergènes potentielles.

  • Avantage: une meilleure sécurité des produits et une optimisation des performances de la formulation.

Conseil et vente

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Service et assistance

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Vidéos sur la chromatographie en phase gazeuse (GC) et la spectrométrie de masse (MS)

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Cette vidéo montre comment NETZSCH réalise le couplage GC-MS en intégrant de manière transparente l'analyse thermique à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse. Vous verrez comment les gaz dégagés par les mesures STA ou TGA sont transférés via une interface optimisée vers la colonne GC, où ils sont séparés puis identifiés dans le spectromètre de masse. Le résultat : une vision détaillée et sélective des processus de décomposition thermique et de réaction, le tout dans un flux de travail synchronisé.

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Cette vidéo donne un aperçu de la technique STA-GC-MS, en mettant l'accent sur des considérations pratiques dans l'analyse des gaz évolués. Mike Hsu présente la nouvelle configuration NETZSCH STA-GC-MS développée en collaboration avec JEOL USA, suivie d'une session de questions-réponses en direct sur les aspects clés de cette puissante méthode de couplage.

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Cette vidéo vous montrera comment l'automatisation simplifie l'analyse TGA-FT-IR, avec un logiciel intuitif, une programmation automatisée et des exemples d'application polyvalents pour améliorer l'efficacité des laboratoires d'analyse.
Une pile d'enveloppes blanches empilées au hasard, symbolisant la communication et la correspondance.

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