色谱柱是气相色谱法的核心部分，许多组成复杂的样品，其分离过程都是在色谱柱内进行的。色谱柱分为两类，填充柱和毛细管柱(开管柱)，后者又分为空心毛细管柱和填充毛细管柱两种。目前在工业分析中应用最广的是填充柱，但毛细管柱的应用也日益增多。色谱柱的分类及特征见表8-10。

表8-10色谱柱的分类及特征

通常把色谱柱内填充的固体物质叫作固定相，其作用是把样品中的混合组分分离成单一组分。根据色谱柱内填充固定相的不同，可把气相色谱法分为两类—气固色谱法和气液色谱法。

若色谱柱内填充的是具有活性的固体吸附剂，如分子筛、氧化铝、活性炭等，则进行的分析就叫作气固色谱法。

若色谱柱内填充的是一种惰性固体[通常叫作载体，其无吸附性、催化性，但有较大的比表面积(1m²/g)和一定的机械强度，如红色的6201载体等]，其表面涂上一层高沸点有机化合物的液膜(通常叫固定液，如邻苯二甲酸二壬酯、β、β'-氧二丙腈、聚乙二醇-400等)，则进行的分析叫作气液色谱法。

色谱柱的分离效能主要是由柱中填充的固定相所决定的，但柱温也是影响分离效果的因素之一。

1．色谱柱的材料、形状及连接方法

填充柱可用玻璃管、不锈钢管、铜管、聚四氟乙烯管、铝管等制成。最常用的是不锈钢管、玻璃管、聚四氟乙烯管。
色谱柱的形状，常用的是U形和螺旋形两种。

柱的内径一般为2～6mm，常用的是4mm。柱长一般为0.5～10m。可装颗粒度为40～60目(对长柱管)或60～80目(对短柱管)的固定相。分离组成复杂的样品，常需使用长柱管，当然使用短柱管，其分析速度就比较快。

毛细管柱内径只有0.2～0.5mm，长度达几十米，甚至达百米以上(多用玻璃或石英制造)，因而能获得高效率，可解决复杂的、填充柱难以解决的分析问题。

色谱柱是可以装卸和更换的，为了保证柱和气路系统连接时的气密性，柱的连接方式很重要，常用的有两种方法。一种是用于不锈钢柱管，把柱管口用专门的扩口器扩大成喇叭口形，配合紫铜垫圈与专用的螺母连接，优点是耐高温，缺点是不易密封。另一种是用于玻璃柱管的，用聚四氟乙烯垫圈密封，再用金属螺母连接，装卸时应小心，以免损坏玻璃柱管。两种连接方式如图8-16所示。

图8-16色谱柱管的两种连接方式

2．柱温控制

为了适应在不同温度下使用色谱柱的要求，通常把色谱柱放在一个恒温箱中(也叫柱炉或色谱炉)，以提供可以改变的、均匀的恒定温度。恒温箱使用温度为0.300℃或0～500℃，要求箱内上下温度差在3℃以内，控制点的控温精度在±0.1～±0.5℃。

为保证恒温箱内温度均匀，一般采用空气浴恒温，由于空气的比热容甚小，为使箱内部上下温度均匀，用鼓风马达强制空气对流。这种恒温箱的优点是升温快，易于变温和自动控制，也易于获得高温(400～500℃)。若恒温箱容积小，也可采用主、副加热丝的方法，进行加热。

恒温箱的温度控制线路，采用铂丝电阻作为热敏元件，通过测温交流(或直流)电桥、电压放大、相敏检波作为温度控制单元，以可控硅作为执行元件控制加热丝的加热或降温，以实现恒温的要求。

这种控温方式使用安全可靠，控温连续、精度高，操作简便。现已广泛用于多种型号的色谱仪中。

恒温箱的温度测量可使用热电偶测量，通过测温毫伏计指示出色谱柱温(注意测温毫伏计上指示的温度应加上室温，才是色谱柱的真实温度)。现在液晶数字显示式温度指示装置已获广泛应用。

当分析沸点范围很宽的混合物时，用等温分析方法难以完成分离的任务，此时就要采用程序升温的方法。所谓程序升温是指在一个分析周期里，色谱柱的温度连续地随分析时间的增加从低温升到高温。升温速度可为2℃/min, 4℃/min,8℃/min, 16℃/min, 32℃/min。这样可改善宽沸程样品的分离度井缩短分析时间。

程序升温的温度控制比较复杂，现在多采用电子式程序升温装置。

相关链接：气相色谱法分析气化室