頂空氣相色譜儀是將頂空進樣器與各種型號的氣相色譜儀相連接，將液體或固體樣品中的揮發性組分收集后直接導入氣相色譜儀進行分離和檢測的理想色譜分析儀器。
氣相色譜儀應用范圍：
環境保護：大氣水源等污染地的痕量毒物分析、監測和研究
生物化學：臨床應用，病理和毒理研究；
食品發酵：徽生物飲料中微量組分的分析研究；
中西藥物：原料中間體及成品分析；
石油加工：石油化工，石油地質，油質組成等分析控制和控礦研究；
有機化學：有機合成領域內的成分研究和生產控制；
衛生檢查：勞動保護公害檢測的分析和研究；
科學：軍事檢測控制和研究；
對于氣相色譜法應用于頂空分析中主要哪些好處：
1、廣泛適用
頂空氣相色譜法既可分析液體樣品中的揮發性組分，也可分析固體樣品中的揮發性物質；即可對單組分揮發性氣樣的分析，也可對組成復雜的揮發性組分混合物進行分離分析；既能用于常量頂空氣樣分析，又能檢測低含量的揮發性組分。
2、快速簡便
頂空氣相色譜分析直接取液體樣品（或固體樣品）的揮發性氣態樣品送進氣相色譜儀進行分離分析。在很多情況下，可以省去樣品前處理操作，故此法要比普通的色譜分析更為快速簡便。
3、低檢測限
頂空氣相色譜分析有時還可獲得比普通氣相色譜分析更低的檢測限，這是因為避開了常規樣品前處理過程中所帶來的溶劑干擾、以及頂空樣品的某些特殊性的緣故。對于容易分解和無法直接進樣分析的液體或固體樣品而言，則更有它的實用價值。
頂空氣相色譜儀它采用頂空瓶中氣體進樣，其原理是通過加熱裝置將樣品中可揮發物組分烘出收集，與液-液萃取和固相萃取相比既可避免在除去溶劑時引起揮發物的損失，又可降低共提物引起的噪音，具有更高靈敏度和分析速度，同時對分析人員和環境危害小，自動化程度高且重復性好，操作簡便，是一種符合“綠色分析化學"要求的分析手段。
頂空氣相色譜儀主要分為靜態頂空分析、動態頂空分析、頂空-固相微萃取三類。
頂空氣相色譜儀的使用，可以免除冗長煩瑣的樣品前處理過程，避免有機溶劑帶入的雜質對分析造成干擾，減少對色譜柱及進樣口的污染；頂空色譜技術以其簡單實用的優點在環境檢測（如飲用水中揮發性鹵代烴和工業污水中揮發性有機物）、藥物中有機殘留溶劑檢測、食品、法庭科學、石油化工、包裝材料、涂料及釀酒業分析等領域得到廣泛的應用。
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