本文主要對氣體分析中的氣相色譜技術(shù)進(jìn)行了介紹，并對未來發(fā)展趨勢進(jìn)行了展望。現(xiàn)如今氣相色譜技術(shù)已相對成熟，但是國內(nèi)外相關(guān)儀器廠家仍然不斷推出性能更穩(wěn)定、功能更全面、自動(dòng)化程度更高的氣相色譜儀，特別是國產(chǎn)色譜儀的進(jìn)步更加明顯，國產(chǎn)氣相色譜儀具有較高的市場占有率，武漢泰特沃斯科技有限公司，是國內(nèi)領(lǐng)先的氣相色譜儀供應(yīng)商。

氣體分析是一種專門針對室溫和常壓下的氣態(tài)物質(zhì)的組成和含量進(jìn)行研究的方法，也是氣相色譜技術(shù)的主要應(yīng)用領(lǐng)域。氣相色譜技術(shù)具有高效、靈敏、快速等優(yōu)勢，因此才能夠在諸多氣體分析方法中脫穎而出成為佼佼者。

氣相色譜技術(shù)是氣體分析中的常用技術(shù)之一，其以高效、靈敏、快速等優(yōu)勢而得到了廣泛應(yīng)用。通過氣相色譜技術(shù)，能夠?qū)崿F(xiàn)對超高純氣體和聚合級氣體的測定，還可實(shí)現(xiàn)對具有相似性質(zhì)的同分異構(gòu)體的正、異丁烯組分的分離分析。同時(shí)，隨著一些先進(jìn)技術(shù)的不斷發(fā)展，例如微型快速色譜技術(shù)、多維切換技術(shù)以及在線工業(yè)色譜技術(shù)等，均將進(jìn)一步推動(dòng)氣相色譜技術(shù)在氣體分析中的應(yīng)用。

1 氣體分析中的氣相色譜技術(shù)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(shù)，所以保留時(shí)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(shù)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(huì)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柱是最常用的一種色譜柱，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(shí)際應(yīng)用中應(yīng)根據(jù)分析對象的不同來合理選擇色譜柱類型。而有些時(shí)候，由于氣體組成非常復(fù)雜，所以僅采用一種色譜柱是難以有效完成氣體分析任務(wù)的，因此經(jīng)常需要組合應(yīng)用多種色譜柱來進(jìn)行分析。例如：某氣體由于是氧氣、氮?dú)?、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?qū)崿F(xiàn)對該氣體的有效分析。

1.3 檢測系統(tǒng)

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(jìn)行連續(xù)測定，但目前其的應(yīng)用頻率正逐漸降低，而微分型檢測器的應(yīng)用范圍正日漸擴(kuò)大，它主要是用于對色譜柱后流出載氣組分和濃度變化進(jìn)行測定。在實(shí)際氣體分析中，經(jīng)常需要同時(shí)應(yīng)用多個(gè)檢測器對氣體中的不同成分進(jìn)行檢測，這也是氣相色譜技術(shù)分析氣體混合物的特點(diǎn)之一。

2 氣體分析中的氣相色譜技術(shù)的發(fā)展趨勢

2.1 多維色譜切換技術(shù)

多維色譜切換技術(shù)是近年來氣體分析中的氣相色譜技術(shù)的主要發(fā)展趨勢。一般情況下，僅通過單柱色譜系統(tǒng)往往是無法有效完成復(fù)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(tǒng)經(jīng)常會(huì)受到來自主要組分的干擾。而多維色譜切換技術(shù)的出現(xiàn)，有效解決了這一問題。多維色譜切換技術(shù)采用了兩根及以上色譜柱或兩個(gè)及以上檢測器對氣體進(jìn)行測定和分析，并利用閥來對各色譜柱前后的壓力進(jìn)行切換或改變，從而改變載氣流向，實(shí)現(xiàn)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(shù)有兩種模式：一種是二維色譜GC+GC模式，現(xiàn)階段這種模式的應(yīng)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(fù)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(fā)展及人們實(shí)驗(yàn)要求的不斷提高，氣體分析儀器正逐漸朝微型化方向發(fā)展，在此背景下，便攜式色譜儀也應(yīng)運(yùn)而生。便攜式色譜儀的出現(xiàn)，是氣相色譜技術(shù)的一項(xiàng)革命性轉(zhuǎn)折。普通色譜儀的兩個(gè)關(guān)鍵元件分別是進(jìn)樣器和檢測器，它們均是由美國科學(xué)家所研發(fā)出來的，最初科學(xué)家們只是基于航天發(fā)射中氣體監(jiān)測的需要，后來利用半導(dǎo)體芯片生產(chǎn)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(shù)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(jìn)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(yīng)用了微加工技術(shù)，是在硅片上刻制進(jìn)樣器和檢測器，最終產(chǎn)品的尺寸僅類似一個(gè)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(yōu)點(diǎn)。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(yīng)用。另外，便攜式色譜儀不但能夠在實(shí)驗(yàn)中應(yīng)用，還可以在在線工業(yè)中應(yīng)用。未來，便攜式色譜儀的應(yīng)用領(lǐng)域還將繼續(xù)擴(kuò)大。

綜上所述，氣體分析是一項(xiàng)重要工作，它需要應(yīng)用到許多先進(jìn)的技術(shù)和工具，氣相色譜技術(shù)就是氣體分析的重要技術(shù)之一。我國對氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)有了很長的時(shí)間，在對其的分離模式、色譜柱以及檢測系統(tǒng)的研究中也已經(jīng)取得了豐富的經(jīng)驗(yàn)。未來，多維色譜切換技術(shù)將是氣相色譜技術(shù)的主要發(fā)展趨勢，同時(shí)色譜儀也將逐漸朝微型化方向發(fā)展。在此背景下我們應(yīng)當(dāng)要進(jìn)一步加強(qiáng)對氣相色譜技術(shù)的研究，從而更好地服務(wù)于氣體分析工作。