熱解析儀采用填充有吸附劑的玻璃管捕獲的有機化合物，然后將它們導入氣相色譜儀中，通過氣相色譜，這些有機化合物得到分離和測定。
解析過程中使用兩種吸附管兩級解析：首先，采用大體積采樣將化合物保留在高容量的吸附管（采樣管）中，然后加熱解析到下一級毛細聚焦管中（一級解析）；第二步，富集在毛細聚焦管中的樣品再次加熱解析后導入氣相色譜毛細管中（二級解析）。采用毛細聚焦管二級富集解析，只需較小的載氣量就可以把富集在毛細聚焦管中的分析物導入氣相色譜，提高了進樣效率，并且可以得到尖銳的化合物峰形。毛細聚焦管技術避免了水的干擾，增強了極性化合物的分析。熱解析儀可方便的用于多種采樣方式，如使用干電池的空氣采樣器對外部環境采樣后在實驗室內分析，或者采用移動熱解析儀/氣相色譜儀平臺實現現場采樣分析。
空氣，水和土壤樣品的痕量有機化合物的分析到咖啡，谷物，果汁，巧克力，香料等食品以及它們的包裝材料的分析等。
熱解析儀主要適用于《民用建筑工程室內環境污染物控制規范》GB50325-2010規定的“室內空氣中苯的測定”以及“室內空氣中總揮發性有機化合物（TVOC）的測定”，環境中的可揮發性有機化合物小檢測濃度可達ppb級
1.室內空氣中總揮發性有機化合物（TVOC）的測定”
2.職業安全、工業衛生和環境監測；
3.不明大氣快速鑒定；香料、香精分析；
4.有毒物質事故評估；
5.化學武器庫房的周界環境安全監測；
6.聚合物、包裝工業中的質量控制測試等領域；
7.藥物溶劑和產品純度評估；
8.藥物和法庭樣品的殘留分析；
9.醫院中采集病人呼出的氣體、檢測血液中揮發性的藥物代謝物等。
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