气相作为常用分析设备，实验人员对其基础知识以及硬件操作比较容易上手，但面对样品分析任务时，有时会出现不知从何下手的情况，这往往是触碰到了方法开发上的“盲区”。

所谓方法开发，即针对一个或一批样品建立一套完整的分析方法。方法开发一般包括以下几个步骤：

（方法开发的一般步骤图）

一、样品及其来源

气相主要用于分离极性与非极性的挥发性化合物，气相色谱技术能够分离给定混合物中单一组分，从而实现对各组分的鉴定与定量。

适合气相分析的化合物必须有足够的挥发性和热稳定性。如果样品中的全部或某些组分能在 400ºC 左右或更低温度下挥发且不分解，那么这些化合物则可以采用气相色谱进行分析。

在对一个未知样品进行分析前，需了解其来源，清楚样品的沸点范围，估计其含有的组分，避免样品中存在气相不能分析的组分（如无机盐）或可能会损坏色谱柱的组分。

气体或液体的样品，气相能直接分析。若是固体样品，在做分析前需要采用合适的溶剂进行溶解，常用溶剂有丙酮、己烷、氯仿、苯等。

如能确认样品可直接分析，找一种合适的溶剂即可；如存在不能直接分析的组分，就要进行预处理（如萃取、稀释、提纯等方法）。

二、确定仪器配置

主要是在做样品分析时选用哪种进样装置、载气、色谱柱以及检测器。比如：分析啤酒的挥发性成分，就需要一个顶空进样器；要测定水中痕量含氯农药的残留量，就要用电子俘获检测器。

1 进样装置

在满足分析要求的前提下，尽量选用结构简单、操作和维修方便的进样系统。如填充柱和毛细管柱进样系统，这两者中首选填充柱进样系统；毛细管柱做常规分析时，分流进样系统为首选。

2 载气

应考虑载气对柱效的影响、检测器要求及载气性质（不能和样品起反应），常用的载气有氢气、氮气、氦气等。氮气的灵敏度高，稳定性较差；氢气柱效高且稳定性较好；氦气柱效和安全性都较好。

氢气、氦气的分子量较小常作为填充柱色谱的载气；氮气的分子量较大，常作为毛细管气相色谱的载气。

3 色谱柱

一般遵循相似相溶规律，分离非极性物质时选择非极性色谱柱，分离极性物质时选择极性色谱柱。

4 检测器

对于检测器的选择，我们也出过一期详细的内容供大家参考《气相检测器4位核心成员申请出战，你分得清它们的战力属性吗？》，如碳氢化合物常常选择FID检测器，含硫、磷的样品选择FPD检测器等等。

三、确定初始操作条件

在样品及仪器配置确定后，就需确定初始分离的条件，包括进样量、进样口温度、检测器温度、色谱柱温度和载气流速等。

进样口温度

一方面温度要保证样品能全部汽化，而且不会发生高温分解；另一方面，在合适的温度范围内，选择的汽化温度越高，高沸点物质的挥发程度越大，从而进入到色谱柱，易造成污染。所以在能满足汽化需要的前提下，尽量选择较低温度，使高沸点物质尽可能的保留在进样口玻璃衬管中。

检测器温度

原则是保证流出色谱柱的组分不会冷凝，同时满足检测器灵敏度的要求。大部分检测器的灵敏度受温度影响不大，所以检测器温度可参照色谱柱最高温度设定，而不必精确优化。比如在使用OV-101或OV-1毛细管色谱柱时，FID的温度可设定为300℃。

色谱柱温度

原则是既要保证待测物的完全分离，又要保证所有组分能流出色谱柱，且分析时间越短越好。柱温是影响保留时间的重要因素，一般柱温变化1℃，组分的保留时间变化5%；如果柱温度变化5%，则组分的保留时间变化20%。

进样量

若进样量过大，保留时间会变化，峰展宽或畸变，分离度变差；若进样量太小，会拖后保留时间。所以，需保证合适的进样量，如样品浓度不超过10mg/mL时填充柱的进样量通常为1-5uL，而对于毛细管柱，若分流比为50：1时，进样量一般不超过2uL。

载气流速

如果载气流速过快，会降低分离效能；流速过慢，色谱峰容易拖尾或者前伸。此外，不同流速下，保留时间变化差别也很大。对于特定的色谱柱和色谱条件，样品组分的保留时间和载气流速成反比。

以下以GB 5009.262-2016食品安全国家标准食品中溶剂残留量的检测条件为例：

四、优化分离条件

优化分离条件，是为了在最短的分析时间内达到符合要求的分离结果。本文主要强调通过调节色谱柱温度和载气流速（柱温对分离结果的影响大于载气的影响）这两种方式。若改变温度和流速仍不能改变分离度时，则需更换色谱柱。

那么，色谱柱温度如何调节到最优？

1、保证柱温要低于色谱柱的最高耐受温度，以免固定液流失，影响色谱柱柱效和使用寿命；

2、一般柱温应比样品中各组分的平均沸点低20-30℃，对于沸点范围较宽的样品，应采取程序升温，按预定的加热速度随时间呈线性或非线性地增加温度（一般升温速度是呈线性）；

3、保证柱温控制的稳定性、均匀性，以及实际温度与预设温度之间的一致性，一般柱温控温精度为±1℃。

对于载气流速，又该如何调节呢？

以毛细管柱为例，在色谱分析中，载气流速与毛细管柱的内径成正比，不同内径的毛细管柱均有推荐的最佳载气流速，从理论上来说，该流速可以使被分析物达到最佳峰形。

五、定性分析

定性分析主要是需确定色谱峰的归属，可通过如下方法进行确定。

1.已知标准物对照

同种物质在相同的色谱操作条件下应该具有相同的保留值，所以，可利用已知标准物质直接对照定性确定。

得到未知样品的色谱图后，在未知样品中加入一定量的已知标准物，并在相同色谱条件下进行分析。随后，对比两张色谱图，哪个峰值加高了，则未知样品中就含有已知标准物的组分。

通过已知标准物对照法，一方面可避免载气流速的微小变化影响保留时间，从而影响定性分析的结果；另一方面，又可避免色谱图过于复杂时，保留时间测定准确度的降低。

2.相对保留值定性

相对保留值只受柱温和固定相性质的影响，柱长、固定相的填充情况和载气的流速均不影响相对保留值。所以，在柱温和固定相一定的条件下，相对保留值为定值，可作为定性的参数。

使用此方法时，可在规定的固定液种类、配比、标准物及柱温下，测定未知组分的相对保留值，并与已知物质的相对保留值相对照，若二者数值相同，则这两者属于同种物质。

六、定量分析

定量分析是为了确定样品中组分的准确含量。常用的色谱定量方法有：峰面积（峰高）百分比法、归一化法、内标法、外标法和标准加入法（叠加法）。

不同方法的要求及特点有所不同，可参考下表：

（色谱定量方法比较表）

气相色谱方法开发的最后一步，就是做方法验证，即验证所开发方法的实用性和可靠性。主要包括定量的线性范围、检测限、方法回收率、重复性、重现性和准确度等。