以下主要介紹采用氣相色譜分析法對氮中氫氣體的分析。在使用氣相色譜儀的時候，一定要對這些原理進(jìn)行詳細(xì)的了解，這樣才方便使用，如有技術(shù)支持或者需要產(chǎn)品采購請來電。
氫組分是在多種工業(yè)生產(chǎn)和檢驗中都要分析到的氣體。在多個行業(yè)中對氮中氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)有大量需求，在氣體純度分析中需要用到10-6級的氮中氫氣體，在正常的過程分析中需要用到常量的氮中氫氣體，在氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的配制、分析過程中也需要用到百分比濃度的氮中氫氣體。
1、氣相色譜分析方法的原理
對常量氮中氫氣體的分析多采用熱導(dǎo)檢測器(TCD)進(jìn)行測量。其原理為：將電流加熱后的金屬絲置于熱導(dǎo)系數(shù)大的載氣(氬、氮)中時，由于樣氣成分中的相應(yīng)組分熱導(dǎo)系數(shù)比載氣的小，所以，當(dāng)這些成分流過檢測器時，金屬絲的溫度上升，通過測定因溫度上升而引起的金屬絲的電阻變化，就可得到氮氣中氫氣的氣相色譜圖，即由導(dǎo)熱系數(shù)相差較大的氣體樣品流過檢測器時，會造成金屬絲溫度的變化，從而改變金屬絲的電阻，通過采集電信號的變化，得到氣相色譜圖。
2、氣相色譜實驗方法及條件
選取合適的初始實驗條件，分別對進(jìn)樣口溫度、柱箱溫度、檢測器溫度、閥箱溫度、柱流速、尾吹、隔墊吹掃和參比流量進(jìn)行考察，以期得到最佳的實驗條件。
初始條件為：INL(進(jìn)樣口溫度)：90℃，COL(柱箱溫度)：60℃，DET(檢測器溫度)：220℃，TV(閥箱溫度)：70℃，F(xiàn)(柱流速)：5mL/min，F(xiàn)M(尾吹)：3mL/min，F(xiàn)C(隔墊吹掃)：5mL/min，F(xiàn)S(參比流量)：10mL/min。
2.1、進(jìn)樣口溫度
考察不同進(jìn)樣口溫度對實驗結(jié)果的影響，主要統(tǒng)計參數(shù)為保留時間、峰高和峰面積。由實驗數(shù)據(jù)可知進(jìn)樣口溫度在90～180℃區(qū)間內(nèi)，各項指標(biāo)浮動均在1%以內(nèi)，可以忽略不計。由此可知，進(jìn)樣口溫度對保留時間、峰面積和峰高幾乎沒有影響。本實驗選用120℃，并在后續(xù)實驗中采用該溫度值。
2.2、柱箱溫度
色譜柱是進(jìn)行色譜分析的關(guān)鍵部件，選擇合適的色譜柱，才能對樣品中的組分進(jìn)行有效地分離。在色譜柱選擇恰當(dāng)?shù)那疤嵯?，柱箱溫度會對分離效果產(chǎn)生較大影響。
柱箱溫度在40～120℃區(qū)間內(nèi)，隨著柱箱溫度的升高，保留時間變短、峰面積有減小趨勢、峰高有增大趨勢，但相對于峰面積和峰高，保留時間變短的幅度更大。因此，在不影響分離效果的情況下，提高柱箱溫度，可大幅度縮短保留時間。本實驗選用100℃，并在后續(xù)實驗中采用該溫度值。
2.3、檢測器溫度
檢測器是氣相色譜儀的核心部件。根據(jù)TCD的特性，不同的檢測器溫度，會對結(jié)果造成不同的影響，理論上，隨著檢測器溫度的升高，TCD的靈敏度降低。隨著檢測器溫度的升高，保留時間在逐漸變短，峰面積和峰高也呈逐漸變小的趨勢，但保留時間的改變幅度較小，即改變檢測器溫度對保留時間影響不大，但對峰面積和峰高有較大影響。
2.4、閥箱溫度
樣品通過進(jìn)樣口進(jìn)入閥箱內(nèi)的定量環(huán)，然后通過十通閥的切換進(jìn)入色譜柱分析。一般情況下，閥箱溫度略低于進(jìn)樣口溫度。隨著閥箱溫度的升高，保留時間有小幅縮短，可忽略不計；峰面積和峰高都有所變小，但峰面積變小的幅度較大?？赡芘c不同閥箱溫度時定量環(huán)內(nèi)氣體密度有關(guān)。本實驗選用110℃，并在后續(xù)實驗中采用該溫度值。
2.5、柱流速
載氣在色譜柱中以一定的流速將待分析組分帶到檢測器分析，加快載氣流速有助于更快的將組分帶到檢測器進(jìn)行分析。
隨著柱流速的改變，保留時間、峰面積和峰高均有大幅度的改變。為了提高分析的效率，需要縮短保留時間，但同時不能對峰面積和峰高產(chǎn)生較大影響。本實驗選用5mL/min，并在后續(xù)實驗中采用該流速。
2.6、尾吹
在色譜柱出口輔以固定流速的尾吹，將被測組分以恒定流速帶到檢測器進(jìn)行分析。尾吹的作用主要是將組分均勻的帶到檢測器分析。保留時間基本上不隨尾吹的改變而改變，但是隨著尾吹的增大，峰面積和峰高迅速的變小。本實驗選用5mL/min，并在后續(xù)實驗中采用該流速。
2.7、隔墊吹掃
一般來講，隔墊吹掃主要是為了消除進(jìn)樣時密封墊可能帶入的雜質(zhì)，但是對其流速也有一定限制，不宜過大，否則容易對取樣準(zhǔn)確性產(chǎn)生干擾。保留時間和峰面積均隨著隔墊吹掃流速的增大而增大，而峰高變低。并且改變的幅度均比較大。本實驗選用3mL/min，并在后續(xù)實驗中采用該流速。
2.8、參比流量
根據(jù)TCD的特性，參比流量是一項對檢測器性能有較大影響的參數(shù)。參比流量大于8mL/min以后，保留時間基本保持一致，沒有變化；但是峰面積和峰高都很大幅度的增大。本實驗選用10mL/min。
3、實驗方法的精密度
采用以上確定的條件，以1%的氮中氫氣體進(jìn)行方法緊密度實驗。在該條件下的分析結(jié)果很好，重復(fù)性(相對標(biāo)準(zhǔn)偏差)非常小，尤其是定量測量結(jié)果峰面積和峰高，都在0.1%左右，能夠滿足對氮中氫氣體的定量分析。
4、方法線性度的考察
對3瓶不同濃度的氮中氫氣體進(jìn)行分析，以考察該方法的線性度。在濃度1～5%范圍內(nèi)，線性誤差不大于±1%，線性相關(guān)系數(shù)均不小于0.9999。尤其是當(dāng)采用峰面積進(jìn)行定量分析時，線性誤差不大于±0.5%。
綜上所述，采用氣相色譜法(TCD)分析常量氮中氫氣體的主要條件為：進(jìn)樣口溫度120℃、柱箱溫度100℃、檢測器溫度140℃、閥箱溫度110℃、柱流速5ml/min、尾吹5ml/min、隔墊吹掃3ml/min、參比流量10ml/min。
本實驗主要通過氣相色譜熱導(dǎo)檢測器(TCD)分析常量的氮中氫氣體標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)。其影響因素有進(jìn)樣口溫度、柱箱溫度、檢測器溫度、柱流速和尾吹等，對各項優(yōu)化后測得方法精密度為0.1%，線性誤差不大于±1%。該方法快速、準(zhǔn)確，可應(yīng)用于該標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的分析定值。
