色谱柱主要有两种，一种是内装固定相的填充柱，另一种是内壁涂有固定液的毛细管柱。

试样气体由载气携带进入色谱柱，与固定相接触时，很快被固定相溶解或吸附。随着载气的不断通入，被溶解或吸附的组分又从固定相中挥发或脱附下来，挥发或脱附下来的组分随着载气向前移动时，又再次被固定相溶解或吸附。随着载气的流动、溶解、挥发，或吸附、脱附过程反复进行。
由于组分性质的差异，固定相对它们的溶解或吸附能力将不同，易被溶解或吸附的组分随载气移动的速度慢，在柱内停留的时间短，所以，经过一定的时间间隔后，性质不同的组分便彼此分离。

组分在固定相和流动相问发生的吸附、脱附，或溶解、挥发的过程叫做分配过程。

分配系数是个无因次量，它是由组分及固定液的热力学性质决定的，只随柱温和柱压而变化，与色谱柱中气相和液相的体积无关。如果两个组分的分配系数相同，则它们的色谱峰完全重合；反之，分配系数相差越大，相应的色谱峰相距越远，分离越好。

对于一定的色谱体系，组分的分离最终决定于组分在两相中的质量，而不是平衡浓度，因此分配比更能表征分配达到平衡时的分离情况。

色谱峰间距离由分配系数决定，即与色谱的热力学过程有关；而色谱峰的宽窄由组分在色谱柱内的传质和扩散行为决定，即与色谱的动力学过程有关。因此，色谱理论可分为热力学及动力学理论两方面：热力学理论是由相平衡观点来研究分离过程，提出了塔板理论；动力学理论是以动力学观点(速度)来研究各种动力学因素对柱效的影响，提出了速率理论。物质的色谱峰应有较好的分离度，即色谱峰之间既要有一定的距离，各个色谱峰也要有较小的峰宽。因此要想得到满意的谱图，要从热力学和动力学两方面分析，选择合适的色谱条件。

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