Хромато-масс-спектрометрия на сегодняшний день наиболее точный способ определить, из каких веществ состоит смесь. Для этого смесь пропускают через хроматографическую колонку, заполненную веществом-адсорбентом. Адсорбент замедляет движение компонентов смеси, но для разных молекул степень этого замедления отличается. В итоге молекулы разного состава, как бегуны в массовом забеге, в разное время приходят к финишу — выходу из колонки. Задача хроматографиста-исследователя — найти специфичные адсорбенты, чтобы лучше разделить молекулы.
Затем масс-спектрометр ионизирует молекулы (при этом сложные молекулы частично разрушаются, и тогда анализируются их фрагменты, что расширяет возможности по определению структуры вещества), разгоняет их в электрическом поле в вакууме, а затем помещает в магнитное поле. В магнитном поле ионы с различным соотношением массы к заряду будут двигаться по-разному. Дальше стоит детектор, который регистрирует количество ионов, добравшихся до цели в тот или иной момент времени. Таким образом определяется отношение массы молекулы к ее заряду. Результаты представляются в виде графика распределения ионов по их массовым числам. График выглядит как череда вертикальных линий разной высоты и напоминает линейчатый спектр. Из-за этого графического представления метод получил название «масс-спектрометрия», хотя больше ничего спектрального в нем нет.
Масс-спектр для молекулы так же уникален, как отпечаток пальцев для человека, и, видя масс-спектр, можно точно сказать, какому веществу он соответствует. Если, конечно, этот масс-спектр имеется в картотеке (то есть в базе данных, или, как принято говорить, в библиотеке масс-спектров).
Масс-спектрометрия очень чувствительный метод и позволяет обнаружить соединения в следовых концентрациях — несколько молекул на миллиард. Такая концентрация не меняет ни цвет, ни запах, ни прозрачность раствора. Но при этом она может оказывать негативное (или позитивное) воздействие на живых существ.