武汉泰特沃斯科技有限公司是专业生产气相色谱仪的厂家，气相色谱仪广泛应用于科研教育、石油、化工、生物化学、食品安全、医药卫生、环境监测、司法调查等多个领域。泰特仪器生产的GC2030系列气相色谱仪测试精度高，重复性好，值得信赖 。

煤层瓦斯对矿井安全威胁极大，是影响煤矿安全生产的主要因素之一。因此在地勘时期测定煤层瓦斯含量是很重要的，它为建立矿井、瓦斯预测、瓦斯排放、采取相应的防范措施等提供重要依据。

在煤层瓦斯含量分析当中，基本上都是利用气相色谱仪来作为分析手段，它具有分析时间短、操作简便、需要气样少、精度高等优势。但是如何正确的选择气相色谱仪，以及选择色谱检测器和色谱柱，采用什么样的分析方式也是十分重要的。大部分实验室均选用外标法测定瓦斯组分，它的缺点是每次分析都需要标准气体，而标准气体有效期短、价格昂贵，且组分含量固定，对瓦斯组分含量变化较大的其测定结果误差也较大，造成定量不准。

本文由武汉泰特沃斯科技有限公司色谱技术人员简要介绍怎样选择便捷、准确、适用于地勘时期煤层瓦斯含量测试的气相色谱仪及其配置，和两柱归一化法计算各组分含量的方法。

一.气相色谱的基本原理及其色谱仪的选择和配置

1.气相色谱的基本原理

气相色谱法是以气体作为流动相（载气），当样品被送入进样器后，由载气携带进入色谱柱。由于样品中各组分在色谱柱中的流动相（气相）和固定相（液项或固项）间分配或吸附系数的差异。在载气的携带下，各组分在两相间作反复多次分配，使各组分在色谱柱中得到分离，然后由接在柱后的检测器根据组分的物理化学特性，将各组分按顺序检测出来。

2.气相色谱仪的选择和配置

气相色谱仪基本配置应有并联双气路，双进样器（定量六通阀），配备热导检测器（TCD），双色谱柱，柱箱温度可调，配过温保护器。

2.1 进样器

一般的气体样品常采样注射器进样，其定量误差很大，这是因为进样时柱前压高于环境大气压，使气体样品沿管内壁渗漏造成的。建议选用六通阀进样器，它具有进样时柱前压与载气压力一致、进样平稳、样品定量准确等优；六通阀上的定量管可根据分析需要选择。

2.2 热导检测器（TCD）

热导检测器（TCD）是应用最广泛的通用型检测器，它结构简单、稳定性好、灵敏度适宜、线性范围宽，对所有被分析物质均有响应，而且不破坏样品，适用于常量分析。灵敏度S≥5000mv.ml/mg，噪声≤0.1mv（峰对峰），稳定性≤0.3mv/30min.

2.3 色谱柱箱

柱箱温度从室温—400℃可调，冷却速度400℃—70℃时小于10min，控温精度200℃以内±0.1℃，200℃以上±0.2℃.

2.4 色谱柱

色谱柱是气相色谱仪的重要组成部分，色谱柱的选择在整个分析方法过程中是及其重要的，它关系到能否使分析样品中各组分在尽量短的时间内得到分离，从而满足定性定量的要求。气相色谱柱是由柱子和固定相组成的，柱体采用不锈钢管制成，内径为Φ4mm，柱长分别为2m（柱Ⅰ）和4.8m（柱Ⅱ）两根，柱子中填充物质分为固定吸附剂和涂有固定液的担体两种连类型。我们利用气相色谱仪在煤层瓦斯分析当中，所使用的两根色谱柱的作用、规格和填充物质具体是：柱Ⅰ：柱子内径为Φ4mm，柱长为2m，柱内充填13X分子筛（粒度40—60目），在进气口一端充装0.5m活性炭作为保护，以防止13X分子筛被CO2毒化，同时吸收样品中的水蒸气。该色谱柱的作用是用来分析O2、N2、CH4三种成分。柱Ⅱ：柱子内径为Φ4mm，柱长为4.8m，柱内充填20：40：10ß—ß/氧二丙晴、邻苯二甲酸二丁酯、6201担体（40—60目）的混合柱，用于分析CO2、 C2H6—C5H12等烷烃组分。

二.两柱归一化定量分析方法

该计算方法可要求仪器厂家进行计算机编程，制作工作站，它将自动采集样品分析时的峰高、半峰宽、峰面积、校正因子等数据，非常简便的得出各组分的百分浓度。两柱归一化定量分析方法原理简述如下：

1.组分含量与色谱峰面积的关系

用热导检测器（TCD），被分析物质在载气中的浓度（qi）与色谱峰面积（Si）成正比：qi%=aiSi。ai—校准因子。各组分校正因子可在文件上查出。

2.色谱峰面积的计算

当色谱峰形对称的情况下，色谱峰符合高斯曲线，它的面积可由峰高（h）乘以半峰宽（b）求得，即峰面积S=hb

3.两柱归一化定量计算

在采取上述仪器配置和测试条件下，双色谱柱并联两次进样，采样归一化定量计算。

正确选择气相色谱仪及其配置和简便的分析方法，对于便捷、准确的测试地勘时期煤层瓦斯含量是极其重要的，所以选择双色谱柱、双进样器、配热导检测器，同时，选用两柱归一法并将该方法编程制作成工作站，对于节约成本、提高检测精度、缩短分析时间、简便操作和计算有着重要作用。