氣相色譜技術的主要特征和方向

本文主要對氣體分析中的氣相色譜技術進行了介紹，并對未來發展趨勢進行了展望。現如今氣相色譜技術已相對成熟，但是國內外相關儀器廠家仍然不斷推出性能更穩定、功能更全面、自動化程度更高的氣相色譜儀，特別是國產色譜儀的進步更加明顯，國產氣相色譜儀具有較高的*，武漢泰特沃斯科技有限公司，是國內的氣相色譜儀供應商。

氣體分析是一種專門針對室溫和常壓下的氣態物質的組成和含量進行研究的方法，也是氣相色譜技術的主要應用領域。氣相色譜技術具有、靈敏、快速等優勢，因此才能夠在諸多氣體分析方法中脫穎而出。

氣相色譜技術是氣體分析中的常用技術之一，其以、靈敏、快速等優勢而得到了廣泛應用。通過氣相色譜技術，能夠實現對超高純氣體和聚合級氣體的測定，還可實現對具有相似性質的同分異構體的正、異丁烯組分的分離分析。同時，隨著一些*技術的不斷發展，例如微型快速色譜技術、多維切換技術以及在線工業色譜技術等，均將進一步推動氣相色譜技術在氣體分析中的應用。

1 氣體分析中的氣相色譜技術的主要特征

1.1 分離模式

無論是氣-固色譜法，還是氣-液色譜法，都是氣體分析的常用方法。但比較而言，在固體表面上的氣體組分具有較大的吸附系數，所以保留時間長，分離起來比較容易；而在固定液上的氣體組分則分配系數過小，因此分離效果往往較差。所以，通常情況下氣體分析常會選擇氣-固色譜法。

1.2 色譜柱

一般情況下，在氣體分析中常使用的色譜柱有以下幾種：氣-固色譜填充柱、微填充柱以及PLOT柱。其中，PLOT柱是常用的一種色譜柱，其又具體可以分為PLOT分子篩柱、PLOT高分子小球柱、PLOTAl2O3柱以及PLOT碳分子篩柱等幾種類型，在實際應用中應根據分析對象的不同來合理選擇色譜柱類型。而有些時候，由于氣體組成非常復雜，所以僅采用一種色譜柱是難以有效完成氣體分析任務的，因此經常需要組合應用多種色譜柱來進行分析。例如：某氣體由于是氧氣、氮氣、一氧化碳及二氧化碳的混合氣體，所以僅利用一根分子篩色譜柱無法將它們有效分離，必須要用十通閥將分子篩柱與硅膠柱連接起來，利用閥的切換才能夠實現對該氣體的有效分析。

1.3 檢測系統

積分型檢測器和微分型檢測器是常用的氣體分析檢測器，其中積分型檢測器常用于對色譜柱流出物的總量進行連續測定，但目前其的應用頻率正逐漸降低，而微分型檢測器的應用范圍正日漸擴大，它主要是用于對色譜柱后流出載氣組分和濃度變化進行測定。在實際氣體分析中，經常需要同時應用多個檢測器對氣體中的不同成分進行檢測，這也是氣相色譜技術分析氣體混合物的特點之一。

2 氣體分析中的氣相色譜技術的發展趨勢

2.1 多維色譜切換技術

多維色譜切換技術是近年來氣體分析中的氣相色譜技術的主要發展趨勢。一般情況下，僅通過單柱色譜系統往往是無法有效完成復雜氣體組分的分離及測定的，尤其是針對痕量氣體組分的測定和分析，采用單柱色譜系統經常會受到來自主要組分的干擾。而多維色譜切換技術的出現，有效解決了這一問題。多維色譜切換技術采用了兩根及以上色譜柱或兩個及以上檢測器對氣體進行測定和分析，并利用閥來對各色譜柱前后的壓力進行切換或改變，從而改變載氣流向，實現在不受主要組分干擾的情況下得到更多的氣體分離信息。目前多維色譜切換技術有兩種模式：一種是二維色譜GC+GC模式，現階段這種模式的應用比較廣泛；另一種是二維色譜GC×GC模式，這種模式是一種新型模式，正逐漸在復雜混合物體系的分析中得到推廣。

2.2 便攜式色譜儀

近年來，隨著科技的發展及人們實驗要求的不斷提高，氣體分析儀器正逐漸朝微型化方向發展，在此背景下，便攜式色譜儀也應運而生。便攜式色譜儀的出現，是氣相色譜技術的一項革命性轉折。普通色譜儀的兩個關鍵元件分別是進樣器和檢測器，它們均是由美國科學家所研發出來的，初科學家們只是基于航天發射中氣體監測的需要，后來利用半導體芯片生產工藝，成功將重要元件研制了出來，從而推出了基于芯片技術的普通色譜儀。而便攜式色譜儀與普通色譜儀一樣，也主要是由進樣器和檢測器組成的，但不同的是便攜式色譜儀在制作中應用了微加工技術，是在硅片上刻制進樣器和檢測器，終產品的尺寸僅類似一個集成電路，具有體積小、重量輕、靈敏度高、分析速度快以及便于攜帶等優點。目前在很多有毒有害氣體的檢測中，便攜式色譜儀均得到了重要的應用。另外，便攜式色譜儀不但能夠在實驗中應用，還可以在在線工業中應用。未來，便攜式色譜儀的應用領域還將繼續擴大。

綜上所述，氣體分析是一項重要工作，它需要應用到許多*的技術和工具，氣相色譜技術就是氣體分析的重要技術之一。我國對氣相色譜技術的應用已經有了很長的時間，在對其的分離模式、色譜柱以及檢測系統的研究中也已經取得了豐富的經驗。未來，多維色譜切換技術將是氣相色譜技術的主要發展趨勢，同時色譜儀也將逐漸朝微型化方向發展。在此背景下我們應當要進一步加強對氣相色譜技術的研究，從而更好地服務于氣體分析工作。