摘要：气相色谱仪（Gas Chromatography, GC）的工作原理可概括为通过物质在气相和固定相中的分配差异实现混合物分离，并通过检测系统完成定性与定量分析。以下是其核心工作原理及系统组成的分项说明：

气相色谱仪（Gas Chromatography, GC）的工作原理可概括为通过物质在气相和固定相中的分配差异实现混合物分离，并通过检测系统完成定性与定量分析。以下是其核心工作原理及系统组成的分项说明：

一、核心原理

流动相与固定相作用‌

气相色谱以惰性气体（如N₂、He、H₂）为流动相（载气），携带气化后的样品进入色谱柱；色谱柱内填充固定相（如吸附剂或涂覆高分子化合物的毛细管）。不同组分因沸点、极性或吸附能力差异，在两相间形成不同的分配系数，导致迁移速度不同：亲和力弱的组分先流出，亲和力强的组分后流出，从而实现高效分离。

分离过程动力学‌

分离过程中，组分在流动相推动下反复经历吸附-解吸或溶解-挥发过程，微小差异经色谱柱放大后表现为显著的流出时间差（保留时间），最终以离散色谱峰形式输出。

二、系统组成及功能

气路系统‌

包括气源、净化装置和流量控制器，确保载气纯度（≥99.99%）和流速稳定。

载气选择需兼顾检测器类型（如FID需H₂为燃气）和分析对象特性。

进样系统‌

汽化室‌：液体或固体样品通过微量注射器注入后瞬间气化，避免热分解。

六通阀‌：用于气体样品定量进样，确保重复性35。

分离系统（色谱柱）‌

填充柱‌：装填固体吸附剂或涂覆固定液的担体，适用于高容量分析。

‌毛细管柱‌：内壁涂覆固定液的空心柱，分离效率更高，适合复杂混合物。

检测系统‌

常用检测器包括氢火焰离子化检测器（FID）、热导检测器（TCD）等，将组分浓度转化为电信号。

检测器需配套燃气（如H₂）和助燃气（如Air）以提高灵敏度。

温控系统‌

控制汽化室、色谱柱箱及检测器的温度，确保样品稳定气化及分离过程重现性。

三、工作流程

样品引入‌：液态样品通过微量注射器注入汽化室，瞬间气化后由载气带入色谱柱。

组分分离‌：各组分在色谱柱内因分配系数差异逐步分离。

信号转换‌：分离后的组分依次进入检测器，生成与浓度成比例的电信号。

数据分析‌：色谱峰保留时间用于定性，峰面积或峰高用于定量。

四、应用特点

高灵敏度‌：可检测痕量组分（ppm至ppb级）。

高效分离‌：适用于沸点差异小或组成复杂的混合物。

‌自动化分析‌：结合数据处理系统实现快速定性与定量。

来源：科学半遮面