气相色谱法是一种很重要的，以气体为流动相，以液体或固体为固定相的色谱方法，气相色谱法（GC）有以下特点：
（1）高选择性 GC能够分离分析性质极为相近的物质。如氢的同位素，有机物的异构体。
（2）高效 GC可在较短的时间内同时分离分析极其复杂的混合物。如用空心毛细管柱一次可以分析轻油中的200个组分。
（3）高灵敏度 由于使用了高灵敏度的检测器，可以检测10-11-10-13克物质。检测浓度可达到ppt级。
（4）分析速度快 GC一般只要几到几十分钟的分析时间，某些快速分析，一秒可以分析十几个组分。
GC法的应用相当广泛，在一千万个化合物中，大约有20%的物质可以用GC方法进行分析，如：
生物化学分析：GC一开始就是用于生物化学领域，气-液GC的创始人Martin首先进行了脂肪酸和脂肪胺的分析。
石油化工分析：用200m的毛细管GC法一次可以分析200个化合物。
环境分析：如水中有机物分析。
食品分析：如粮食中残留农药的分析。
药物临床分析：氨基酸、兴奋剂的分析。
法庭分析：各种物证鉴定。
空间分析：如飞船中气氛分析。
军工分析：如火药、炸药分析。
1．利用保留值定性
2．利用相对保留值和保留指数定性
3．该方法一定要严格按照文献方法操作，其准确度才高。
4．利用调整保留值与碳数的关系定性
烷烃类、烯烃类、酮类、醛类、醇类等在确定的条件下，其调整保留值VR’与碳数ni存在如下关系，
lgVR’=Ani+B
5．沸点规律
具有相同碳数的同族同分异构体的比保留体积Vg和沸点Tb之间存在如下关系，
lgVg=aTb+b
1．定量分析中的有关问题
（1）峰面积测量
峰高乘半峰宽：适用与对称和准对称高斯峰，误差约为2.5%，是计算不完全分离峰面积的有效方法。
峰高乘平均峰宽：即，
A=1.605h(W0.15+W0.85)/2
W0.15、W0.85分别是峰高0.15和0.85处的峰宽，适用于不对称峰面积的计算。
（2）峰高定量
当色谱条件相当稳定，进样量远小于允许的最大进样量时，可以认为峰高与组分量成正比。
（3）定量校正因子fi
fi=Wi/Ai
Wi、Ai 分别是组分的量和面积。
（4）相对定量校正因子f ’
f ’= fi / fs = As Wi/AI Ws
Ws、As 分别是标准物质的量和面积，由于f ’与色谱条件无关，所以可以用文献公布的数据，但必须注意所用的检测器和载气种类。
2．痕量分析
进行痕量分析时，要从两个方面考虑，即使用灵敏度高选择性好的检测器，尽量减低背景基线噪音。从色谱分离角度考虑，使用柱效高的分离柱，使用的固定液要满足k’较小的条件，这样可以使痕量组分
3．定量分析的误差来源的峰出在主成分之前，避免主成分的干扰。
（1）样品制备、进样误差
（3）分离度
（4）容量因子、柱效
（2）检测器的线性范围
1958年Golay从理论与实践上提出了毛细管气相色谱法，它的柱内径为0.1-0.5mm，柱长为10-50m，固定液液膜厚度为0.3-1微米，柱效极高，达到100000。分为填充和空心柱两种。空心的又分为3种，即，
（1）涂壁空心柱（WCOT）：直接在内壁涂敷固定液。
（2）涂渍载体空心柱（SCOT）：在内壁沉积载体，再在载体上涂敷固定液。
（3）多孔层空心柱（PLOT）：内壁因生成晶状沉积物或熔融石英而使内表面积增大，涂渍后形成多孔层固定相，其最大进样量Vmax得到提高。
由于毛细管柱是空心的，所以其不存在涡流扩散项，即A=0，固定相对组分扩散的阻碍因子=1，由此，
H=2Dm/u + [(1+6k’+11k’2)/24(k’+1)2] r2u/Dm +(1/6 K2)[(k’3/(k’+1)2 )] r2u/Ds)
Desty 对上式做了进一步的改进，结果，
k’=2Kdf/r
代入式（3-13）后，
H=2Dm/u + [(1+6k’+11k’2)/24(k’+1)2] r2u/Dm +[(k’/3(k’+1)2 )] df u/Ds
这就是著名的Van Deemter-Goay方程。式中，df是液膜厚度。
毛细管气相色谱最佳操作条件
（1）最佳流速
因为Cs《Cm，通过一些公式变换，
uopt=（4Dm/r）[24(k’+1)2/(1+6k’+11k’2)]1/2
uopt=10-15cm/s，相当于1-2ml/min。实际的流速要比该最佳流速大一些。
（2）理论塔板高度
同样地，因为Cs《Cm，通过一些公式变换，
Hmin=r[(1+6k’+11k’2) /24(k’+1)2]1/2 = c’’r
结果表明柱内径越小，柱效越高。当k’=0时，Hmin =0.58r；当k’= 时，Hmin =1.9r。
（3）柱长
载气流过色谱柱时所受到的阻力可以间接地用渗透率KF来表示，
KF =2p0u0T（pi2-p02）
式中pi、p0、u0、T、分别为进口、出口压力、流动相线速度、总孔隙率。对于规则装填，柱直径与粒径dp之比大于10，
KF =dp22/180(1-)2
对填充柱而言， 一般为0.42，因此，
KF = dp2/1000
毛细管空心柱的KF 为，
KF = r2/8
毛细管空心柱的渗透率比填充柱的大100倍，因此毛细管空心柱的柱长可以很长。
（4）液膜厚度
一般为0.2-0.5微米，大于0.5微米，液膜不能稳定地附着在管内壁上。
（5）尾吹
毛细管柱出口与检测器间连接的死体积是影响柱效降低和峰拖尾的重要因素，因此常常在柱的出口处补充额外的载气，叫尾吹。这种方法只适用于质量检测器。
1．柱材料
常用的是熔融石英。在组分经过的管路中，应避免组分与石英以外的材料相接触，防止发生吸附、催化、分解等过程。密封材料通常为柔性石墨垫。
2．表面改性
（1）表面粗糙化
用HCl气体在350度处理几个小时，处理后的玻璃表面形成一层均匀的氯化钠结晶，增大了表面积。
用HF气体刻蚀：用HF气体或2-氯-1，1，2-三氟乙基甲醚在加热条件下产生的HF气体刻蚀玻璃，另外也可用5%的NH4HF2的甲醇溶液在450度下加热处理几个小时，处理后的玻璃表面呈乳白色，SiO2呈毛刷状，有更大的表面积。
表面沉积固体颗粒：将多孔材料沉积与玻璃管内，然后拉制成毛细管，最后在拉制毛细管内载体上涂上固定液即制成了SCOT柱。
（2）表面减活或硅烷化
在柱内表面涂硅烷化试剂在120度下处理、涂PEG在280度处理。
3．固定液涂渍
经清洗和内壁改性的毛细管可以进行固定液涂渍，常采用动态和静态两种方法涂渍。前者适于50m以上的毛细管，后者适于分子量较大的固定液涂渍。
（1）气吹动态法：用N2以0.2-1cm/s的线速度将固定液溶液推入毛细管内后，再用通气3-4小时即可。
（2）静态压力法：用压力将固定液溶液推入毛细管，然后用封胶封死一头，置于恒温器中，温度低于溶剂沸点10-15度为宜，另一端用机械泵抽气，将溶剂缓慢抽出（0.4-0.6m/h）。溶剂挥发后，老化处理。
4．柱老化
在低速氮气流中，将柱缓慢升温（1-2度/min），直到固定相的最高温度，保持数小时，然后自然冷却到室温即可。
由于毛细管空心柱的最大进样量较小，因此要将均匀挥发的样品进行比例分割，将样品的几十分之一进入毛细管柱，其余被放空。进行分流时应注意：
（1）分流点应处于高流速区。
（2）分流比不能小于1/100-1/200。
（3）分离器的温度要由组分的最高沸点决定。
（4）样品在分流器气化后应立即与载气混合。
（5）流器放空口应有活性炭过滤器，然后接限流阀放空。
