(1) 提出问题 气相色谱中，根据升温方式，程序升温可分为线性程序升温和非线性程序升温，前者更普遍。线性程序升温，即随时间线性变化的升温方式，可分为一阶线性程序升温和N阶线性程序升温。对于每阶程序升温，都包含初温、程序升温速率、终温以及不同温度下的保持时间四个基本参数。

气相色谱恒温分析中，对化学性质相似的同类型的化合物，保留时间和沸点呈对数关系，随着保留时间增加，峰宽迅速增加，导致先流出峰相互叠加，后流出峰又因峰展宽，使检测灵敏度下降。因此一般通过柱温程序升温来解决这个问题。

那么，程序升温时，柱温N阶程序如何确定，是否N越大越好?

(2) 分析原因 程序升温时，在最佳分离条件下，保留时间与沸点近似成线性关系，即随着柱温的升高，峰底宽基本不变或增加很小。程序升温中各组分均在最佳柱温下出峰，但并不是N越大越好。

(3) 解决方案 气相色谱分析中，对于组分沸点范围窄、化学性质类似的样品，如同系物，可选用一阶升温；样品组分沸点范围宽、性质差异大的，应选择N阶程序升温。N应根据化合物的多少、需要达到的分离效果、仪器的条件等各方面来选择。

每阶程序升温中，设置初温、程序升温速率和终温这三个基本参数优化分离条件，要从分离效果和分析速度两方面考虑。

对于初温，一般比样品中沸点最低的组分沸点要低，可参考低沸点组分恒温分析时的温度。初温的选择，主要是依据低沸点组分，但要高于固定液的凝固温度。

升温速率的选择，在了解样品组分复杂程度的基础上，既要保证较小的保留时间，又要保证较大的分离度，一般在0～10℃／min之间。

终温的选择，主要根据固定相、样品组分的热稳定性和高沸点组分的沸点确定。同样的样品组分，流出时的柱温，在毛细管柱上的温度比填充柱低，毛细管柱上的温度一般比样品的沸点约低50℃。

(4) 案例分析 采用5％SE-30填充色谱柱(3m×3mm)，在柱前压120kPa、汽化室温度240℃、氢火焰检测器温度260℃、柱温程序升温条件下，分离含有正己烷、环己烷、甲苯、苯乙烯、对二甲苯、邻甲酚、间甲酚和异烟酸乙酯的混合物。

先尝试一阶程序升温分离，初温90℃，35℃／min升到210℃并保持3min，有两对化合物(4、5和6、7)没有完全分离。

改变为三阶程序升温条件，初温90℃：保持3min，15℃／min升到120℃保持2min，再15℃／min升到180℃保持2min，40℃／min升到220℃保持2min，之前未分离的两对化合物达到分离，但异烟酸乙酯含有酯基，且流出时柱温低，峰形依旧不好。

继续优化分离，初温100℃保持4min，15℃／min升到115℃保持2min，再30℃／min升到175℃保持1min，再50℃／min升到220℃保持2min。正己烷、环己烷流出温度100℃，甲苯、苯乙烯流出温度为115℃，对二甲苯流出温度为115℃，邻甲酚流出温度为175℃，间甲酚流出温度在175～187℃之间，异烟酸乙酯流出温度为220℃，峰形相对较理想。

因邻甲酚、间甲酚和异烟酸乙酯为极性物质，由上面可见，峰形拖尾严重，因此尝试换成PEG20M毛细管柱(20m×0.25mm×0.30um)进行分。低沸点组分和三个沸点接近的组分没有分开。

改变柱温升温程序，初温40℃保持3min，18℃／min升温至180℃，保持2min，结果先出峰的低沸点组分没有分开，其他的都达到基线分离，继续优化柱温升温程序，降低柱初始温度，初温31℃保持2min，25℃／min升温至180℃保持2min，结果低沸点组分仍不能分开。正己烷、环己烷流出温度31℃，甲苯流出温度31℃，苯乙烯流出温度31～32℃，对二甲苯流出温度58～60℃，异烟酸乙酯流出温度151～158℃，邻甲酚流出温度162～171℃，间甲酚流出温度172～180℃。

比较样品在填充柱和毛细管柱上的分离，同样的样品组分，在填充柱上的流出温度比毛细管柱上的流出温度高。在保证分离效果的前提下，N尽可能少，以简化操作，同时尽量让峰流出时温度处在恒温阶段或温度变化小的状态。