非甲烷總烴的測定步驟將氣體樣品直接注入具有氫火焰離子化檢測器(FID)的氣相色譜儀，分別在總烴柱和甲烷柱上測定總烴和甲烷的含量，兩者之差即為非甲烷總烴的含量。同時以除烴空氣代替樣品，測定樣在總烴柱上的響應值，以扣除樣品中氧對總烴測定的干擾。
首先需要明確的是，由于實際樣品中總烴可能包含的有機物類型多種多樣，因此不可能有某一種標準氣體包含了所有可能的有機物，因此在實際分析中，標準規定使用甲烷標氣作為總烴測定的替代標氣。
2.1 確定目標峰保留時間
分別在總烴柱和甲烷柱上分析甲烷標氣，在甲烷柱上分析除烴空氣，確定目標峰(總烴、甲烷、甲烷柱上的氧峰)保留時間。如果出峰過快或者過慢可以進行調整。
2.2 樣品預調試
2.2.1 總烴柱上氧峰預調試
在使用甲烷標準氣體進行總烴分析時候，由于甲烷標氣的背景氣是氮氣，色譜峰*由甲烷產生；但是在實際樣品分析中，樣品中除了會含有烴類、氮氣之外，還會含有氧氣；由于氧氣會在FID上產生干擾信號，因此實際樣品的色譜峰由烴類+氧氣共同產生。為了避免實際樣品測定總烴過程中氧氣的干擾，因此需要使用除烴空氣在總烴柱上測定氧氣的響應(氧峰)，并在實際樣品測定過程中將氧氣響應值扣除。
2.2.2 甲烷柱上氧峰和甲烷分離度預調試
非甲烷總烴測定時，甲烷柱一般為GDX-502或者GDX-104，實際樣品在甲烷柱上分析時，由于樣品中含有氧氣和甲烷(甚至更多的烴類)，均要求氧氣和甲烷在甲烷柱上分離良好，避免氧峰和甲烷峰重合或者分離不佳，影響甲烷柱上的甲烷定量。因此，需要使用室內空氣(實際樣品)對甲烷柱分離條件進行預調試(做標準曲線使用的甲烷標氣中不含氧氣，不能看出氧氣和甲烷的分離效果，如果預先做了甲烷標準曲線而未注意實際樣品中氧氣和甲烷的分離度，會造成甲烷定量不準)。
2.3 分析甲烷標氣，繪制標準曲線
預調試結束之后，分別在總烴柱和甲烷柱上分析甲烷標氣，測定總烴標準曲線和甲烷標準曲線。
在標準文本中一般要求使用標準曲線法(外標法)進行校準和定量，因此需要配置不同濃度的標氣。配置不同濃度的標氣系列，可以選用動態氣體稀釋儀，或者直接向有資質生產商定制，但多數情況下需要采用逐級稀釋的方法進行手動配置。
2.4 測定氧峰
使用除烴空氣或者零級空氣發生器，按照繪制總烴標準曲線的分析條件，測定除烴空氣在總烴柱上的氧峰面積。
2.5 分析和測定實際樣品；
按照與繪制標準曲線相同的操作步驟和分析條件，測定實際樣品的總烴和甲烷峰面積；總烴面積應當扣除2.4中除烴空氣在總烴柱上的氧峰面積后參與各自標準曲線的計算。
以上是非甲烷總烴測定的全部過程。測定過程中總烴柱上除烴空氣氧峰面積的調節，以及甲烷柱上實際樣品氧峰和甲烷峰的分離往往較為困難，比較耗費時間，需要按照一定的規律耐心調節。
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