王迎红_气相色谱法温室气体分析操作手册
气相色谱法温室气体分析操作手册
中国科学院大气物理研究所
中国生态系统研究网络（CERN）大气分中心
2012-5-15
前言 (4)
1．气相色谱仪简介 (5)
1.1气相色谱基本工作原理 (5)
1.2 常用检测器 (6)
1.3气相色谱分析条件 (8)
2．温室气体进样仪工作原理 (8)
2.1 温室气体进样仪组成 (8)
2.2 温室气体进样仪的工作原理与构造 (10)
2.3 温室气体进样仪的安装和调试 (14)
2.3.1 温室气体进样仪的安装 (14)
2.3.2 温室气体分析系统的调试 (15)
3．化学工作站（Chemstation） (16)
3.1化学工作站的安装 (16)
3.2方法的设置 (18)
4. 日常分析和维护 (22)
4.1 开机 (22)
4.2样品分析 (23)
4.3数据处理 (23)
4.4 仪器待机与维护 (24)
4.5 仪器关机 (25)
5. 常见问题及解决方法 (25)
6. 其他注意事项 (28)
6.1 气源 (28)
6.2 气体净化 (29)
前言
本操作手册是专为使用大气物理研究所研制的温室气体进样仪进行CH4、CO2、N2O等三种温室气体浓度的分析人员编写。
本实验要求具备如下基本条件：
1．实验台:长*宽＝2m×0.7m 左右，其后需留0.5m空隙过人；
2．电源：220V,最大功率3000W；
3．电脑：可安装Window xp以上版本；
4．气源及相应的减压阀：高纯氮（纯度>99.999%），高纯氢（纯度>99.999%），干洁压缩空气（干洁空气可以使用高压钢瓶，也可以使用空气压缩机。空气压缩机：可提供空气流量为5L/min，建议厂家上海慧驰机电有限公司
（021-********），要求配备水分过滤器。）；
工作标准气体：从国家标准物质中心（010-********）或拥有特种气体质资的商家订购（通常订购周期较长，需要提前2个月左右预定）的混合气体，底气为干洁空气或高纯氮气，要求其CH4浓度约为10 μmol mol-1(μL L-1，即ppmv)，N2O 约为0.5 μmol mol-1(μL L-1，即ppmv)、CO2约为1000 μmol mol-1(μL L-1，即ppmv)，使用前需要经过能溯源国际标准的气体再标定，如果一瓶标准气体的使用期超过保质期，也需要再标定；
5．若供电无保障，需配稳压电源和UPS。
欢迎各位分析人员在使用过程中遇到问题，请及时反馈交流，给我们提出修改意见和建议。
联系方式：电话 010-********；Email: wyh@https://www.wendangku.net/doc/ba2939929.html,
编写者王迎红李宝江刘鲁宁
1．气相色谱仪简介
1.1气相色谱基本工作原理
气相色谱仪是目前运用很广泛的分离检测工具。它的工作原理是利用样品中各组分在气相和固定相间的分配系数不同,当汽化后的样品被载气带入色谱柱中运行时，组分就在其中的两相间进行反复多次分配，由于固定相对各组分的吸附能力不同，各组分在色谱柱中的运行速度就不同，经过一定的柱长后，便彼此分离，按顺序离开色谱柱进入检测器，产生的离子流讯号经放大后，在记录器上描绘出各组分的色谱峰。
色谱柱一般分为毛细柱和填充柱，毛细柱直径一般为0.25、0.32、0.53mm，柱长在15-60米之间，通用性好，柱效高，但柱容量小，分析时间较长，通常用于复杂化合物的分离；填充柱的直径一般在1/16-1/4英寸间，柱长在1-6米，柱子的特异性强，很多干扰物质不出峰或峰型差，柱容量较大，分析时间短，可用于特定化合物的分离。
色谱柱中填充有固体吸附剂或液体溶剂，所填充的吸附剂或溶剂称为固定相。与固定相相对应的还有一个流动相，流动相是一种与样品和固定相都不反应的气体，通常为氮气、氦气或氢气。待分析的样品在色谱柱顶端注入流动相，流动相带着样品进入色谱柱，故流动相又称为载气。载气在分析过程中是连续地以一定流速流过色谱柱，而样品则是一次一次注入，每一次注入得到一次分析结果。样品在色谱柱中的分离是基于各组分热力学性质的差异，固定性与样品中的各组分具有不同的亲合力（即是吸附力的不同），当载气带着样品连续地通过色谱柱时，亲合力大的组分在色谱柱中移动速度慢，亲合力小的移动速度快。如图1所示，样品由A,B两个组分组成，在载气刚将它们带入色谱柱时，两者是完全混合的；经过一段时间，即载气带着它们在柱子中走过一段距离后，两者开始分离；再继续前进，两者便分离开来；固定相对A的亲合力是B>A，故移动速度A>B，走在前面的A流出柱子，进入检测器，随后B也进入检测器；检测器对进入的组分都给出相应的信号，分别得到色谱峰A和B。从样品注入载气为计时起点，到各组分经分离后依次进入检测器，检测器给出对应于各组分的最大信号（峰值）所经历的时间称为各组分的保留时间RT。实践证明，在条件（包括载气流速、固定相的材料和性质、色谱柱的长度和温度等）一定时，不同组分的保留时间RT是一定的。因此，可以从保留时间来推断该组分是何种物质，作为色谱仪器定性分析的依据。
图1色谱工作原理图
检测器对每个组分所给出的信号，在记录仪上表现为一个个的峰，称为色谱峰。色谱峰的保留时间是定性分析的依据，而色谱峰所包罗的面积（或峰高）则取决于对应组分的含量，所以峰面积（或峰高）是定量分析的依据。一个混合物样品注入后，由记录仪记录得到的曲线，称为色谱图。分析色谱图即可得到定性分析和定量分析的结果。
因此，气相色谱仪的组成一般为：
（1）气源系统：包括载气、气体净化、气体流速控制和测量，其他气体（如氢气、空气）；（2）进样系统：包括进样器、汽化室（将液体样品瞬间汽化为蒸气）；
（3）分离系统：包括色谱柱和柱箱（温度控制装置）；
（4）检测系统：包括检测器及控温装置；
（5）记录系统：包括放大器、记录仪、或数据处理装置、工作站。
1.2 常用检测器
氢火焰离子化检测器（FID）：
氢火焰离子化检测器（FID）是典型的破坏性、质量型检测器，是以氢气和空气燃烧生成的火焰为能源，当有机化合物进入以氢气和氧气燃烧的火焰，在高温下产生化学电离，电离产生比基流高几个数量级的离子，在高压电场的定向作用下，形成离子流，微弱的离子流（10-12～10-8A）经过高阻（106～1011?）放大，成为与进入火焰的有机化合物量成正比的电信号，因此可以根据信号的大小对有机物进行定量分析。其主要特点是对几乎所有挥发性的有机化合物均有响应，对所有烃类化合物（碳数≥3）的相对响应值几乎相等，对含杂原子的烃类有机物中的同系物（碳数≥3）的相对响应值也几乎相等。这给化合物的定量带来很大的方便，而且具有灵敏度高（10-13～10-10g/s），基流小（10-14～10-13A），线性范围宽（106～107），死体积小（≤1μL），响应快（1ms），可以和毛细管柱直接联用，对气体流速、压力和温度变化不敏感等优点，所以成为应用最广泛的气相色谱检测器。
电子捕获检测器（ECD）：
电子俘获检测器（ECD）是灵敏度很高的气相色谱检测器，同时又是最早出现的选择性检测器。它仅对那些能俘获电子的化合物，如卤代烃、含N、O和S等杂原子的化合物有响应。由于它灵敏度高、选择性好，多年来已广泛用于环境样品中痕量农药、多氯联苯等的分析。ECD工作原理是：由色谱柱流出的载气及吹扫气进入ECD池，在放射源放出β-射线的轰击下被电离，产生大量电子。在电源、阴极和阳极电场作用下，该电子流向阳极，得到10-9-10-8A的基流。当电负性组分从柱后进入检测器时，即俘获池内电子，使基流下降，产生一负峰。通过放大器放大，在记录器记录，即为响应信号。其大小与进入池中组分量成正比。负峰不便观察和处理，通过极性转换为正峰。
热导检测器（TCD）
热导检测器是比较纯载气（也叫参比气）和传递样品组分的载气（柱流出物）两种气流的热导率。TCD有一股电加热的热丝，热丝温度高于检测器池体温度；进样前，当两路气流交替通过检测器时，热丝温度保持恒定；进样后，由于载气中带有样品，若要保持热丝温度恒定，则其电流会有变化。两种气流在热丝上交替切换，电流的差别被测量并记录下来，从而形成色谱峰，反应待测物的浓度。TCD结构简单、性能稳定、灵敏度适宜，对大多数物质都有响应，尤其适应常规分析。氦气和氢气相对于常规样品的热导率很大，因此常被用来作为载气。
氮磷检测器（NPD）
NPD是一种质量检测器，适用于分析氮，磷化合物的高灵敏度、高选择性检测器。NPD具有与FID相似的结构，只是将一种涂有碱金属盐（如Na2SiO3,Rb2SiO3类化合物）的陶瓷珠，放置在燃烧的氢火焰和收集极之间，当样品蒸气和氢气流通过碱金属盐表面时，含氮、磷的化合物便会从被还原的碱金属蒸气上获得电子，失去电子的碱金属形成盐再沉积到陶瓷珠的表面上。氮磷检测器的使用寿命长、灵敏度极高，对氮、磷化合物有较高的响应，而对其他化合物的响应值低10000~100000倍。
火焰光度检测器（FPD）
FPD是一种高灵敏度和高选择性的检测器，属于质量型破坏型检测器，主要用于含硫、磷化合物，特别是硫化物的痕量检测。FPD是利用富氢火焰使含硫、磷杂原子的有机物分解，形成激发态分子，当激发态分子返回基态时，发射出一定波长的光，此光强度与被测组分含量长正比。
光离子化检测器（PID）
PID使用紫外灯光源将有机物分子电离成可被检测器检测到的正负离子，检测器捕捉到离子化的气体的正负电荷，并将其转化为电流信号从而实现气体浓度的测量。当待测气体吸收高能量的紫外光时，气体分子受紫外光的激发暂时失去电子成为带正电荷的离子，气体离子在检测器的电极上被检测后，很快与电子结合重新组成原来的气体和蒸气分子。PID是一种非破坏性检测器，不会永久性改变待测气体分子，经过PID检测的气体仍可被收集做进一步的测定。
色谱检测器可以分为浓度型和质量型两种。浓度型检测器在一定浓度范围（线性范围）内，响应值（检测信号）大小与流动相中被测组分浓度成正比。浓度型检测器当进样量一定时，瞬间响应值（峰高）与流动相流速无关，而积分响应值（峰面积）与流动相流速成反比，峰面积与流动相流速的乘积为一常数。凡非破坏性检测器均为浓度型检测器，如热导池检测器(TCD)、电子捕获检测器(ECD)、光离子化检测器（PID）。浓度型检测器对流速波动很敏感，峰面积响应值反比于载气流速。因此，在检测过程中，载气流速必须保持恒定。在柱分离许可的情况下，以流速低一些为宜。
质量型检测器在一定浓度范围（线性范围）内，响应值（检测信号）大小与单位时间内通过检测器的溶质的量（被测溶质质量流速）成正比，即响应值与单位时间内进入检测器中的某组分质量成正比。质量型检测器其峰高响应值与流动相流速成正比，而积分响应值（峰面积）与流速无关。这类检测器常见的有氢火焰离子化检测器(FID)、火焰光度检测器(FPD)、氮磷检测器(NPD)、质量选择检测器(MSD)等。
1.3气相色谱分析条件
设置色谱运行参数需要遵循以下三个原则：一是使目标化合物能够很好分离、准确检出；二是保持与色谱仪使用的极限条件有一定距离；三是要结合实验室条件和消耗品供应情况，尽量节约资源。分析条件一般包括如下部分：柱子参数（包括柱子直径、长度、填料材质）、柱子使用温度、载气流速、辅助气流速、检测器温度等。
2．温室气体进样仪工作原理
2.1 温室气体进样仪组成
本系统使用的CA-5气体样品进样仪为中国科学院大气物理研究所获得国家专利产品（专利号分别为：ZL92100938.0，ZL96249356.2，专利申请号：200910242343.8，201010162476.7），一次进样可同时分析气体中CO2、CH4和N2O。其基本原理是利用温室气体进样仪取代普通
色谱的进样系统，通过微机程序发出指令控制电磁阀开关，改变管线中压缩空气的方向，用以驱动汽缸转动进样阀，达到气相色谱仪分析气路系统自动进样、分析和清洗，从而在短时间内完成三种温室气体的同时分析。
气体进样仪由机箱、两位六通气缸驱动进样阀2只、两位十通进样反吹阀1只、两位四通切换阀1只、24VDC驱动的四通电磁阀2只、0～100ml/min流量阀5只、0～5ml/min流量阀1只、压力表6只及管线、接头若干组成，如图2。
图2 气体进样仪实物图
图3 六通二位阀工作示意图
六通两位气缸驱动进样阀的实物图和工作原理如图3，阀体由三部分组成：阀头、加长
杆（内含转动轴）和气缸。气缸由压缩空气提供动力，气缸内的活塞被一定压力（2 个大气
压）气流驱动沿传动轴上下移动，带动有凹槽的转动轴转动，转动轴扭动阀体内转子，完成
A位和B位的转换，从而改变六通阀阀体的导气孔和转子凹槽的不同方式连接组合，进而实现改变系统中气体的种类、流量和方向等。当六通阀转到A位时，阀孔1和6（凹槽1
连接）、2和3（凹槽2连接）、4和5（凹槽3连接）内部相通；载气从阀孔4进入，通过凹
槽3连接阀孔5进入色谱柱；而样品从阀孔1注入，通过凹槽1连接阀孔6填满样品定量管，多余的样品从阀孔3经凹槽2连接阀孔2排空，这一过程称样品填充。样品完成填充并与外
界大气压达到平衡后，六通阀从A位转到B位。此时阀孔1和2（凹槽1连接）、3和4（凹槽2连接）、5和6（凹槽3连接）内部相通；载气通过阀孔4经阀孔3进入样品定量管，将定量管中的样品推动入色谱柱进行分析，此过程称样品注射；此时样品不进入定量管，而是直接从阀孔2放空。
十通二位进样反吹阀和四通二位切换阀的工作原理与六通二位进样阀类似，如图4。十通阀可用于双载气、双柱气路组合，柱1是前置柱（有时也称预分离柱，功能不同时称谓不同），柱2是分析柱。A位为定量管样品装填、分析柱分离目标化合物、前置柱反吹。B位为样品注射和柱1预分离，此时柱1中载气流向与A位时流动方向相反。载气1和载气2的流量可以不同，但载气种类往往相同。四通阀也称切换阀，目的是将不同分析柱分离出来的目标化合物分别导入不同检测器，或是将同一根色谱柱分离出来的目标化合物间歇式导入同一个检测器，将非目标化合物或对检测器有损害的物质直接放空。其中后一种用途最为广泛。三种不同的二位阀气缸活塞冲程相同，但转动的角度不同，十通、六通和四通阀转动角度分别为36o、60o和90o。
图4. 十通阀和四通阀工作示意图
2.2 温室气体进样仪的工作原理与构造
温室气体进样仪不仅包括上述组成，在分析时还利用和改造气相色谱自身的资源，编制
气相色谱分析时程序、制作指令控制电路、气路转换和信号接收系统，控制电磁阀开、闭状
态而改变分析气路中气流方向实现色谱自动进样、分析和清洗，从而达到同时分析三种温室气体的目的。气路（图5）共由三部分组成，即气源部分（Ⅰ）、自动进样部分（Ⅱ）和分
析检测部分（Ⅲ）。系统操作、运行流程如下所述。
图5. CO2、CH4和N2O分析气路原理图
第I部分由高压钢瓶、气体发生器和过滤器组成。高压钢瓶提供高纯氮气（>99.999%）、高纯氢气（>99.99%）和高浓度CO2气（氮气本底），干燥纯净空气则由空气发生器供应。
高纯氮气经分子筛过滤除掉微量水分和烃类杂质后（ C0）分为两路，其中一路再分成三路，作为自动进样分析部分CH4（C1）、CO2（C2）的分析载气和N2O进样分析系统前置柱的反
吹气（C3）；另一路则通过脱氧过滤器使其中微量氧气下降到1ppm以下，再分成两路，作为ECD的清洗气（C4）和N2O进样分析系统的载气（C5）。空气发生器产生的压缩空气经
硅胶和活性炭除水、净化后(A0)供应给FID和进样阀汽缸，分别作为助燃气(A1)和驱动气(A2)。高纯氢气经活性炭过滤后(Hy0)分为两路，一路（Hy1）供应给镍触媒转化器，作为将CO2转化成CH4的还原剂，另一路（Hy2）作为补充燃烧气直接供应给FID。所有气源的二级压力均为0.4Mpa(约为4个大气压)。为提高ECD对N2O的检测灵敏度，以高纯氮气为本底，10%CO2以小流量（2ml/min）作为ECD检测器的辅助气。
由进样阀、电磁阀（图5中未画出，见图6）和定量管组成第II部分，色谱柱、切换阀、转化器和检测器组成第III部分。CO2、CH4和N2O的分析采用相互独立的进样与分离气路，其中CO2和CH4采用单阀单柱进样分离气路，共用同一个检测器FID；N2O采用双阀双柱自动进样、反吹、分离和切换气路，单独使用ECD检测器。
CH4分析流程：首先使六通阀1( V1)处于样品装填位置(A位)，此时V1的阀孔2→3、4→5、6→1两两相通。用注射器将样气从进样口(I1)推入V1，样气经V1阀孔1→6充满定量管L1，
经V1阀孔3→2，最终经浮子流量计(FL)放空。转动V1使其切换到样品分析位置(B位)，此时V1的阀孔1→2、3→4、5→6两两相通。载气C1从V1的5→6通过L1再经3→4将样品注入色谱柱1(Col1)。气体样品中的CH4在Col1中与其它成分分离后进入FID检测。
CO2分析流程：气体样品中CO2进样、分离、检测的整个过程与CH4相似，I2、V2、Col2组成了CO2分析气路，C2为该气路的载气，最终将CO2成分推入镍触媒转化器，在375℃高温下被H2还原定量转化成CH4后被FID检测。
N2O分析流程：N2O分离、检测过程与CO2和CH4区别较大。首先是FID对N2O无响应，而只能选用ECD检测器；其二是由于ECD是一种高选择性检测器，对含有电负性原子或基团的化合物（如卤素化合物）灵敏度很高，空气中的水汽、CO2和CFCs在色谱柱中积累容易使色谱基线抬升，导致分析不能连续进行；第三是空气样品中存在的大量O2在N2O之前流出色谱柱，不但对ECD色谱信号有非线性干扰，并且易损伤检测器。作者对自己1994年设计出的N2O双阀双柱自动进样、反吹、分离和切换气路（王跃思等，1994，1997）进行了必要的改进，让O2、CO2等大量的干扰物质与N2O分离后，并不进入检测器，而是直接排到外界空气中；而水汽、CFCs等则在N2O进入分析柱后，被留在前置柱中，而后将其反吹出系统。将N2O分析系统与CO2和CH4分析气路耦合，通过时间差进样，形成用一台气相色谱仪同时测定CO2、CH4和N2O的新系统。N2O分析过程如下。首先使十通阀（V3）转至A位，此时V3的阀孔2-3、4-5、6-7、8-9、10-1两两相通，定量进样管L3处于装填样品状态，前置柱（Col3）处在反吹位置，分析柱（Col4）处于清洗状态。用注射器将空气样品从I3推入V3，样品从V3阀孔1→10充满定量管L3后，经3→2通向浮子流量计放空。V3转至B位，此时V3的阀孔1-2、3-4、5-6、7-8、9-10两两相通，载气C5从V3阀孔9→10→L3，经V3的3→4将L3中样气吹扫入前置柱Col3，样品中的O2与其它成分分离后，经V3的7→8被C5带入N2O分析柱，其余成分（主要是水汽、CO2、CFC等干扰N2O测定的成分）仍留在Col3中。此时，V3回到A位，载气3（C3，亦称反吹气）经V3的6→7→Col3→4→5→放空，将Col3中的水汽、CO2、CFC等反吹出色谱柱，C5与C3在Col3中的流向正好相反。与此同时，C5在Col4中将O2与N2O彻底分离，O2经Col4到外切阀V4，此时，V4处于A 位，阀孔1-2、3-4两两相通，样品中分离出来的O2成分经V4的1→2→放空。当O2被外切出色谱系统后，V4从A位转至B位，此时V4的1-4、2-3两两相通，Col4分离出的N2O成分经V4的1→4→ECD，从而被ECD检测。
本系统中V1-V4共4个两位阀，驱动汽缸的气路与电路见原理图3.6。其中S1和S2为两个四通电磁阀（24VDC，50Hz，7W），由于色谱仪上一般可用开关量只有两个，而需要驱
动的两位阀共有四个。因此在本研究设计中，利用一个色谱开关量驱动一个四通电磁阀，每个电磁阀完成两个两位阀的A、B位转换。S1负责驱动V1和V3，S2负责驱动V2和V4。以驱动V1和V3为例，说明工作原理如下：色谱开关量1处于OFF位置时，S1为不通电状态，压缩空气从S1入口处（IN）进，从N.O (常开-Normal Open)口出，然后分成两路，分别进入V1和V3汽缸的B口，此时汽缸活塞被推至A位（实线），即V1和V3处于样品填装状态；当色谱开关量转换到ON，四通电磁阀通以120V电压，N.C(常闭-Normal Close)打开，N.O 关闭，压缩空气的流动方向改变为IN→N.C→ V1、V3汽缸的A口，此时，活塞被压回B位，活塞上方的空气经V1汽缸B→S1的N.O→放空，即V1和V3处于样品分析状态。电磁阀开关电源由GC外部事件板提供，开关量的时间程序可以通过装在计算机中的色谱软件编写，也可以直接在色谱仪面板上输入。本设计使得两个电驱动转换为四个气驱动，大大扩展了开关量的用途，但其关键点是必须两两气缸能同时动作，而同时实现的是不同功能。
该分析系统的特点是一次进样可以完成三种气体的分离、检测，准确、快捷、方便，省时省力。整个系统组装成型已形成固定产品，其装配图见图6和图7。
图6 进样阀气缸驱动控制电路图
图7. CA-5温室气体进样仪前面板和后面板
图7中，前面板上部是CH4，CO2，N2O进样口和进样流量计。
各编号所对应的流量调节阀和压力表分别为：
1－CH4流量阀，压力表；
2－CO2流量阀，压力表；
3－N2O分析气流量阀，压力表；
4－N2O反吹气流量阀，压力表；
5－N2O清洗气流量阀，压力表；
6－CO2缓冲气流量阀，压力表。
后面板为载气和缓冲气接入口，若氮气纯度保证>99.999%，可以不使用分子筛和硅胶过滤器，但脱氧过滤器最好使用。
2.3 温室气体进样仪的安装和调试
安装调试工作由大气分中心安装组人员负责进行，分析人员可将此节作为参考。
2.3.1 温室气体进样仪的安装
在分析仪器室内准备好工作台，台上由左向右依次摆放温室气体进样仪（CA-5或CA-6型）、7890A气相色谱仪（或4890D、5890II、6820、6890N、7820）、电脑。
如果条件具备，把高纯氮气、高纯氢气瓶放专用气瓶房，如没有专用房间，则把高纯氮气、高纯氢气瓶放在工作台左后方的屋角，工作台旁安放空气发生器，仪器用接线电源板连接电源稳压器和断电保护器，按照工作原理图连接温室气体进样仪及气相色谱各气路。
温室气体进样仪上的两个电磁阀S1和S2必须从色谱电路板上获取电源才能工作。不同色谱仪器，其输出电压不一样，如HP5890II的输出电压为120V AC，Agilent 4890D的输出电压为24VDC。电磁阀的使用电压必须与色谱仪的输出电压一致。
如图6，S1、S2分别与色谱电路板上valve1和valve2 对应。安装时，先将色谱仪右侧板
卸开，找到电路板上的Valve1和Vavle2输出口，将S1的电源线插入valve1口，S2的电源线插入valve2口。此项操作必须在色谱电源关闭时进行！
2.3.2 温室气体分析系统的调试
（1）流量调节
载气（氮气）、氢气和空气的流量一般不需改动，若出现出峰异常或流量紊乱时需要人工调节。确保各高压钢瓶打开，分压在0.5Mpa，气路无漏气的情况。打开色谱仪，将柱温升到分析温度55℃，连续按下 time键，直至显示屏出现 t=0.00 1/t=00.00。CH4载气、CO2载气、H2、空气的流量分别为30ml/min、30ml/min、30ml/min和400ml/min。具体调节方法如下：
CH4气路的调节
将皂膜流量计测气口插入FID柱头。调节CA-5气体样品进样仪面板上的CH4流量阀，挤按流量计底部的红色橡胶球，产生气泡，当气泡被气流推至0刻度线时，按下色谱仪面板上的ENTER，当气泡升至1ml、10ml或100ml中任一刻度线时，再次按下ENTER，读出1/t的读数，将此读数乘以相应的倍数即为流量。例如：气泡升至10ml时按下ENTER，1/t 读数为2.67，流量即为26.7ml/min。用这样的方法，将CH4的载气流量调节为25-30ml/min。
在CH4压力表上标记此位置。
CO2气路的调节
打开CA-5气体样品进样仪CO2的流量阀，使CH4和CO2的流量合计为60ml/min左右；或关闭CH4流量阀，调节CO2气路的流量为25-30ml/min，并在CO2压力表上标记此位置。
N2O气路的调节
在V1、V2、V3、V4皆为off状态时（即色谱上Valve1,valve2均为OFF状态），将皂膜流量计的测气口接到V4（四通阀）的2口，即N2O分析气（C5）的放气口。调节进样仪面板上左边第三个流量阀，使分析气流量为30-35ml/min。将皂膜流量计测气口接到V3（十通阀）的5口，即N2O反吹气（C3）的放气口。调节进样仪面板右边第一个流量阀，使反吹气流量为25-30ml/min。将皂膜流量计测气口接到ECD VENT 口，即为N2O清洗气（C4）的出口。调节进样仪面板右边第二个流量阀，使清洗气流量为25-30ml/min。
氢气的调节（FID装有EPC的不用调，如7890A，7820, 6890N）
旋开色谱仪左上部氢气开关，即HYDROGEN 完全旋到OFF的反方向。测量FID柱头流量，调节色谱仪左侧内部的氢气流量阀，使CH4、CO2、H2的合计流量为90ml/min左右。
空气的调节（FID装有EPC的不用调，如7890A，7820, 6890N）
旋开色谱仪左上部空气开关，即AIR 完全旋到OFF的反方向。测量FID柱头流量，调节色谱仪左侧内部的空气流量阀，使CH4、CO2、H2、AIR的合计流量为490ml/min左右。
缓冲气的调节
高浓度CO2气体充当ECD检测器缓冲气，以提高检测灵敏度和稳定性。打开缓冲气减压阀，将分压阀开到0.4Mpa，调节进样仪上6号流量调节阀，向右旋转4圈即可（约2ml/min 流量）。
（2）电磁阀配置
进样仪上的电磁阀与色谱主板上的开关量连接后，必须在色谱上进行配置后才能工作。以7890A为例，配置如下：
按下[Config]键，找到 [ Valve #]，输入1，然后按[Mode/Type]键，从中选择“switching”,即将电磁阀1设置为切换阀；同样操作，将电磁阀2也设置为切换阀。然后按下[Valve]键，可从中看到Valve 1 和Valve 2。选择Valve 1或Valve 2， ON 或OFF，可以听到气动二位阀的转动声。此处，Valve 1控制电磁阀S1，从而控制CH4六通阀和N2O的十通阀；Valve 2控制电磁阀2，从而控制CO2六通阀和N2O的四通阀。
（3）色谱与电脑的网络连接配置
Agilent 6890N、7820和7890A型气相色谱与电脑的通讯，均是采用网线连接的方式，需要配置IP。对于7890A气相色谱，由Agilent提供的网线，对电脑的网口有一定特殊要求，有的电脑可能连接不上。一般色谱和电脑的IP地址相隔1-2位，通常将7890A 的IP设置为192.168.0.29，电脑的IP为192.168.0.28，网关默认为255.255.255.0，子网掩码 192.168.0.1。
3．化学工作站（Chemstation）
3.1化学工作站的安装
安装步骤：
1.插入并打开光盘“install-setup”显示“Agilent Chemstation安装程序”对话框，选择下一步-同意协议，并选择下一步-显示安装路径，选择下一步-选择安装，工作站自动安装，如下图。
2.安装完成后，显示下面“安装向导-仪器”对话框。
点击“添加GC”，请再次点击“添加GC”，则在对话框中显示仪器1和仪器2.
点击“下一页”，选中“仪器1”，并在框中输入序列号“CG29CAFD79”，点击添加，序列号在仪器1的“许可密匙”中显示，点击“完成”。
出现“配置编辑器”对话框，该对话框用于仪器跟电脑连接的配置（仅将工作站用于数据处理，请将该对话框关闭即可使用），点击“配置”，选择“仪器”，选择“7890GC”，将其IP设置为192.168.0.29。保存文件，退出配置。
3. 安装完毕后，可在所有程序中找到“Agilent Chemstation”，下拉菜单上选择”仪器1 联机”，便可打开化学工作站，监控气相色谱的工作状态。
4.若使用该工作站处理数据，请在“开始”-“所有程序”-“Agilent chemstation”中选择“仪器1脱机”。
3.2方法的设置
所谓的方法，也就是分析条件的设定，一般包括如下部分：柱子使用温度、载气流速、检测器温度，信号选择、阀开关时间、信号的保留方式等。温室气体的色谱分析条件如下：
表1色谱配置与分析条件一览表
目标化合物CH4 CO2N2O
色谱柱
Col1:
SS-2m×2mm
13XMS(60/80目)
*
Col2:SS-2m×2mm
Porapak Q(60/80
目)
Col3(前置柱):
SS-1m×2mm,Porapak
Q(80/100目)
Col4(分析柱):
SS-3m×2mm,Porapak
Q(80/100目)
载气流量/(cm3/min) 高纯N2/30 高纯N2/25 高纯N2/25 柱箱温度/℃ 55 55 55
转化器及温度/℃ — 镍触媒，375 — 检测器及温度/℃ FID,250 FID,250 ECD,330
空气及高纯H2流量/(cm3/min1) 空气，400
H2,30
空气，400
H2,30
—
辅助气流速 - - 2ml/min
* SS-2m×2mm,13XMS(60/80目)表示:柱子材料为不锈钢，柱长2m，内径2mm，内填目数为
60～80的13X分子筛。
打开工作站联机方式，选择“方法和运行控制”界面。在仪器和工作站第一次联通时，会自
动将仪器上的设置传给工作站。选择“方法”菜单，点击“编辑完整方法”选项。
默认四个选项都勾选，在这四个选项中，第二个选项“仪器/采集”是必不可少的。
点击确定。出现方法信息，可在此输入对方法的描述，如此方法是用于分析CH4的，可在此注明。不填写也无妨，确定进入下一项“选择进样源”，点击确定。进入“仪器/采集”：
色谱工作站是普适性的，其中有些部分我们购买的色谱并未配备，如自动进样器，此处为空白。点击“阀“选项，仪器配置自动传过来，在此会显示阀1和阀2均为开关阀。进入”柱箱”选项：
将柱箱的初始温度设置为55℃，保持时间设置为5分钟（此时间可根据各站的仪器状态略为调节），最高柱箱温度设置为230℃。“柱箱温度为开”打勾，即加热打开。
“检测器”选项显示如下，将“FID-前”除“尾吹流量”一项外，其余均打勾选中。FID温度可设置为200或250.
“ECD-后”中，在以下选项前面打勾加热器 350℃尾吹气流量（N2）2 mL/min
辅助加热器：此处辅助加热器3是镍触媒转换器，将其温度设置为375.
“事件”界面中，将设置两个电磁阀开关的时间。若前面柱箱55度的维持时间是4.5分钟，此处阀2 关闭的时间便设置为4.4；若前面的时间是5分钟，便设置为4.9,以保证在文件运行结束前，阀1和阀2均处于关闭状态。
在此设置的”GHGs”方法中，仅为一针样品的分析时长（4个事件），由于运行时间事件最多能运行25个事件数，因此，一个文件最多可进行6针样品的分析。
“信号”，在信号源处选择“前部信号（FID）”和“后部信号（μECD）”，并打勾保存。
随后的“配置”、“计数器”、“就绪状态”均不做任何改动，保留默认值。
后续数据处理部分均可采用默认设置，可在脱机状态下重新设置此部分的处理方法。