隨著載氣的流動，樣品組分在運動中進行反復多次的分配或吸附/解吸，在載氣中分配濃度大的組分先流出色譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。組分流出色譜柱后進入檢測器被測定，常用的檢測器有電子捕獲檢測器(ECD)、氫火焰檢測器(FID)、火焰光度檢測器(FPD)及熱導檢測器(TCD)等。氣相色譜儀通常可用于分析土壤中熱穩定且沸點不超過500°C的有機物，如揮發性有機物、有機氯、有機磷、多環芳烴、酞酸酯等，具有快速、有效、靈敏度高等優點，在土壤有機物研究中發揮重要作用。

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