程序升温气相色谱仪是在样品分析前设计好气相色谱仪的温度变化程序，样品进样后，色谱柱的温度按照预先设定的加热程序，随时间呈线性或非线性增加，使样品中的各待测组分在其最佳柱温（即保留温度）下流出色谱柱，即使样品中的各待测组分在最短时间内获得有效分离。
当一多组分宽沸程混合物进样后，由于起始温度很低，对极少数低沸点组分为最佳柱温，能得到良好的分离。对大多数组分，这个起始温度太低，因为k值很大，大都溶解在固定液里，这些组分的色谱带（蒸气带）的移动速度非常慢，几乎停在色谱柱入口不动，这种现象是程序升温气相色谱仪中所特有的，叫初期冻结。随着柱温的升高，某些组分的色谱带便开始以可观的速度移动，柱温越接近保留温度，即越接近色谱柱出口处，色谱带速度增加的越快。
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