氣相色譜儀能用于定量和定性分析，還能測(cè)定樣品在固定相上的分配系數(shù)、活度系數(shù)、分子量和比表面積等物理化學(xué)常數(shù)，是一種對(duì)混合氣體中各組成分進(jìn)行分析檢測(cè)的儀器。在石油、化工、生物化學(xué)、醫(yī)藥衛(wèi)生、食品工業(yè)、環(huán)保等方面應(yīng)用很廣。具體有：
1.環(huán)境保護(hù)： 大氣水源等污染地的痕量毒物分析、監(jiān)測(cè)和研究
2.生物化學(xué)： 臨床應(yīng)用，病理和毒理研究；
3.食品發(fā)酵： 微生物飲料中微量組分的分析研究；
4.中西藥物： 原料中間體及成品分析；
5.石油加工： 石油化工，石油地質(zhì)，油品組成等分析控制和控礦研究；
6.有機(jī)化學(xué)： 有機(jī)合成領(lǐng)域內(nèi)的成份研究和生產(chǎn)控制；
7.衛(wèi)生檢查： 勞動(dòng)保護(hù)公害檢測(cè)的分析和研究；
8.尖端科學(xué)： 軍事檢測(cè)控制和研究；
針對(duì)氣相色譜儀的幾個(gè)主要方面，即加熱單元控制、爐溫控制、流量控制、數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)、檢測(cè)器系統(tǒng)、系統(tǒng)控制等，來(lái)講一下氣相色譜儀技術(shù)進(jìn)步的發(fā)展軌跡，并預(yù)測(cè)今后氣相色譜儀的發(fā)展趨勢(shì)。
一．發(fā)展軌跡
1進(jìn)樣口及檢測(cè)器的加熱單元溫度控制
總加熱塊單元是指進(jìn)樣口、檢測(cè)器全部或部分集中在一個(gè)大的加熱塊上，有一個(gè)加熱棒，一個(gè)溫度控制器，一個(gè)恒溫塊來(lái)控制溫度。它的優(yōu)點(diǎn)是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、元器件少、成本低，由于儲(chǔ)熱值大，在到達(dá)溫度后易于保持穩(wěn)定。它的缺點(diǎn)是：加熱塊上的各部件的溫度只能設(shè)為一致，而不能有所區(qū)別，限制了檢測(cè)手段的運(yùn)用；由于加熱塊體積大，升溫降溫速度緩慢，改變條件困難；升溫時(shí)所有的部件都被加熱，不用的部件也在升溫降溫過(guò)程時(shí)經(jīng)受熱疲勞損耗。
獨(dú)立加熱單元是指任何一個(gè)進(jìn)樣口和檢測(cè)器都有獨(dú)立的加熱、控溫、恒溫裝置。它的優(yōu)點(diǎn)是任何一個(gè)部件都可設(shè)定為不同的溫度，且由于加熱塊體積小、儲(chǔ)熱值低，升溫降溫速度都有很大的提高，能夠提供進(jìn)樣口程序升溫等功能，豐富了色譜技術(shù)的手段。它的缺點(diǎn)是各成一獨(dú)立系統(tǒng)，對(duì)溫度控制的技術(shù)要求高，且元件增多，成本相對(duì)較高。
采用總加熱塊單元的氣相色譜儀一般采用“u”形柱，因?yàn)楦鞑考奈恢帽幌薅ㄔ谝粋�(gè)加熱塊中，必須排列緊湊。采用獨(dú)立加熱單元的氣相色譜儀一般采用圓形柱，因?yàn)樗倪M(jìn)樣口和檢測(cè)器需要相隔一定距離，原因在于：各個(gè)獨(dú)立加熱單元的降溫是通過(guò)周圍空氣冷卻而實(shí)現(xiàn)，如進(jìn)樣口和檢測(cè)器相隔太近，會(huì)互相影響散熱效果。從總加熱塊單元到獨(dú)立單元加熱是一個(gè)大趨勢(shì)。
2 爐溫控制
氣相色譜儀爐溫控制性能水平往往能體現(xiàn)這臺(tái)儀器的層次和水準(zhǔn)，爐溫控制技術(shù)的衍變從柱溫箱排熱口的變化就可以看出來(lái)。如果沒(méi)有柱溫箱排熱口，其升溫降溫速度慢得令人生畏，使操作者輕易不敢改變條件；而具有狹長(zhǎng)縫型的排熱口后，效果就有了一定改善；現(xiàn)在又進(jìn)一步改為兩個(gè)方形的排熱口，降溫效果令人滿意。
在爐溫控制的操作系統(tǒng)方面，之前采用機(jī)械撥盤方式，很不方便。現(xiàn)在開始利用電子控制，采用鍵盤輸入?yún)?shù)�？梢哉f(shuō)，是開始進(jìn)入了現(xiàn)代化。新的儀器是由工作站控制的，可以很方便地進(jìn)行程序控溫。
3 氣體流量控制
一般需要精確控制載氣流量的部件使用轉(zhuǎn)子流量計(jì)，只需粗略控制的部位使用壓力表，如作為輔助燃燒氣體的氫氣和空氣流量控制基本上都使用壓力表。
機(jī)械表閥控制優(yōu)點(diǎn)是：可靠，耐用、。它的缺點(diǎn)在于：每次開機(jī)時(shí)都要從零點(diǎn)慢慢地調(diào)高，關(guān)閉時(shí)再調(diào)回零位，由于每次調(diào)節(jié)都有不可避免存在人為的差異，每次的流量難以保持一致，因此在檢測(cè)過(guò)程中不能改變流量。而電子壓力控制采用電磁閥取代機(jī)械表閥，只需要輸入一個(gè)數(shù)值即可找到預(yù)定的流量或壓力，方便．準(zhǔn)確、迅速，還可以提供程序升壓手段，可謂是流量控制的一次革命。
4 數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)
從配置繪圖儀到配置積分儀或不可儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理機(jī)，再到配置可存儲(chǔ)數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)處理機(jī)、配置化學(xué)工作站進(jìn)行數(shù)據(jù)處理。數(shù)據(jù)系統(tǒng)數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)是氣相色譜儀中進(jìn)步最快，使用者得益最大的部分，它使操作儀器的工作越來(lái)越方便。在發(fā)明積分儀之前，測(cè)量色譜峰的峰面積只能手工用積分尺量算或剪紙稱重，往往一個(gè)色譜峰就要花去半天的時(shí)間。現(xiàn)在，檢測(cè)工作完成后可很快得到所有的譜數(shù)據(jù)。
從繪圖儀到積分儀，再由數(shù)據(jù)處理機(jī)到化學(xué)工作站，其中的進(jìn)步主要應(yīng)歸功于電子技術(shù)日新月異的發(fā)展。
5檢測(cè)器系統(tǒng)
在氣相色譜儀的各個(gè)部件中，檢測(cè)器相對(duì)較穩(wěn)定，內(nèi)部結(jié)構(gòu)和組成并沒(méi)有革命性的進(jìn)展，檢測(cè)性能提高也有限，但是穩(wěn)定速度有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，如Gc-17A的電子捕獲檢測(cè)器，它的穩(wěn)定速度比之前快了10倍，降溫效率更是達(dá)到了每10分鐘降100攝氏度的驚人速度。
6主機(jī)系統(tǒng)控制部分
在工作站出現(xiàn)以前，只能手工設(shè)置主機(jī)的各種運(yùn)行參數(shù)，因此，開動(dòng)一臺(tái)儀器，需要進(jìn)行許多瑣碎的設(shè)定與調(diào)整步驟，開閉許多開關(guān)，調(diào)節(jié)許多旋鈕。對(duì)設(shè)備不是很熟悉的人員經(jīng)常會(huì)發(fā)生錯(cuò)誤。
在運(yùn)用工作站之后，使用者可以將不同實(shí)驗(yàn)的各種儀器參數(shù)、運(yùn)行程序輸入機(jī)內(nèi)，下次直接調(diào)用即可工作，完成從開機(jī)、檢測(cè)、處理結(jié)果等各個(gè)步驟，再也不需對(duì)儀器各個(gè)部件的參數(shù)進(jìn)行逐項(xiàng)輸入和確定，使操作更加簡(jiǎn)便。島津公司的氣相色譜儀系列在GC-17A后普遍使用了工作站對(duì)儀器進(jìn)行直接控制。
二．今后氣相色譜儀的趨勢(shì)
從發(fā)展過(guò)程中，可以看到一段從機(jī)械儀器到儀器的發(fā)展歷程。早期的氣相色譜儀由于電子技術(shù)水平及材料的限制，也限制了設(shè)計(jì)師的思路與發(fā)揮，使得當(dāng)時(shí)的色譜技術(shù)也受到了很大的局限，如程序升溫、程序升壓等現(xiàn)在輕而易舉的技術(shù)手段在當(dāng)時(shí)是非常麻煩和不實(shí)用的。
隨著電子技術(shù)和材料科學(xué)的發(fā)展，不僅強(qiáng)化了氣相色譜儀的功能，而且也極大地豐富了應(yīng)用氣相色譜儀技術(shù)的方法和手段，同時(shí)更給設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)思想帶來(lái)了深刻的影響和促進(jìn)，從而更快地推動(dòng)氣相色譜儀的進(jìn)步。那么由這個(gè)趨勢(shì)而延伸，未來(lái)氣相色譜儀會(huì)變成什么樣子？
預(yù)測(cè)計(jì)算機(jī)可能將成為氣相色譜儀的標(biāo)準(zhǔn)配置。目前在氣相色譜儀上常見的控制面板將被取消，只在側(cè)面保留少數(shù)氣體流量開關(guān)。儀器各部件的運(yùn)行參數(shù)完全是由計(jì)算機(jī)控制，使得氣相色譜儀的體積更小，結(jié)構(gòu)更簡(jiǎn)單，成本更低。
