（3）色谱柱

色谱柱是色谱仪的核心，色谱分离的关键部件，用以分离各种复杂的混合物。在确定了仪器的基本配置以后，色谱柱取决于分析对象与目的，色谱柱热力学和动力学理论决定了色谱柱作为色谱柱分离的核心的地位。若所选色谱柱对最难分离的物质的相对选择因子等于一，那么在任何的色谱条件下，被测物都无法分离。所以，选择一根能对被分析对象进行有效分离的色谱柱是首要任务。影响选择因子的两个因素是固定相和柱温[16]。

①　色谱柱固定相

色谱柱是色谱分离的关键，特别是细管色谱柱经过三四十年的研究和开发，现已成为在分离时最常用的一种色谱柱。根据使用方法和色谱分析目的，可以将气相色谱法所用的色谱柱分为填充柱和毛细管柱。据统计，约有 80%的色谱分析是由填充柱完成的。根据填充柱固定相的状态，又分为气固色谱填充柱（GC）、气液色谱填充柱（GS）等。气固色谱图柱的固定相通常选用无机吸附剂如二氧化硅、氧化铝、碳素吸附剂以及分子筛；聚合物多孔颗粒（如 GDX）以及以硅氧烷型（Si—O—Si —C）、硅脂型（Si—O—C）、硅碳型（Si—C）等类型化学键为主的化学键固定相。其中，大多数无机吸附剂固定相可在高温下使用，且具有吸附容量大，热稳定性良好的特点，是分析永久气体和气态烃类混合物的理想固定相。

对于永久性气体，一般选择装有固体吸附剂的气固色谱柱。TDX柱、GDX（PQ）柱、硅胶柱、PEG柱、5A分子筛等色谱柱常用于二氧化碳的分析工作。

（1）硅胶柱

硅胶是一种氢键型的强极性吸附剂，其化学组成为 SiO2·nH2O。气相色谱使用的大多数是粗孔硅胶，孔径为 80~100nm，比表面接近 300m2/g，可用于分析 N2O、SO2、H2S、SF6、CF2Cl 以及碳原子数在一到四之间的烷烃等物质。在使用前，硅胶需要经过活化处理，首先在浓盐酸中浸泡两小时，然后冷却降温取出，放在干燥器中备用。

（2）PEG 柱

PEG柱中常见的是非硅氧烷的固定相，由 100%聚乙二醇 20M 构成，该类色谱柱广泛用于胺类与碱性化合物的分析，可用于芳香族化合物、醇类和溶剂类的分离，且分离度良好。也可用于 CO2 的分离。

（3）GDX（PQ）柱

GDX（PQ）柱--高分子多孔小球是以苯乙烯（或乙级苯乙烯）与二乙烯基苯交联共聚物而成的小球。这种聚合物具有与吸附剂相似的性能，同时具有固定液体的性质。因此，它不仅可作为吸附剂在气固色谱中应用，也可涂以固定液后应用。并广泛应用于烃类、卤化物、醇类、醚类、醛类、酮类、酸类和各种气体的气相色谱分析。

表1 Porapak Q柱的详细资料

名称 组成 颜色 堆密度/g·ml-1 比表面 极性 最高使用温度/℃ 主要分析用途

/m2·g-1

Porapak Q 乙基苯乙烯、二乙烯基苯共聚而成 白 0.25-0.35 600-840 弱 250 低沸点化合物、永久气体、水醇

（4）TDX 柱

以偏氯乙烯作为化合物原材料，采用悬浮聚合法制备TDX固定相。在惰性气氛下进行热解，然后在1000℃下燃烧，产物为碳化多孔颗粒状小球，其颗粒大小可通过底球筛来调节。堆积密度约为 0.6g/ml，比表面积约为 800m2/g。TDX-01 作为气相色谱固定相，除了具有独特的分离性能优势外，还通过其碳桥结构及非极性的惰性表面具有了耐腐蚀、耐辐射、柱寿命长且效率高、操作简便等特性。

（5）5A分子筛

分子筛具有均匀的微孔，广泛应用于冶金、化工、电子、石化、天然气等行业。由于分子筛中含有的金属离子半径较大，电价较低，加热后会不断丢失水分子，但作为分子筛它本身晶体的结构却保持不变，这就形成了许多尺寸相同的空腔。空腔由相同均匀直径的微孔连接，这些微孔可吸附比孔道小的分子，排斥比孔道大的分子。从而可以筛分不同直径的分子，不同极性的分子，不同沸点的分子和不同饱和程度的分子。