有機化工標準中的氣相色譜分析法研究

王佳慧

摘? ?要：隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，工業(yè)產(chǎn)業(yè)中理論實驗方法的種類也得到極大的豐富。在眾多理論實驗方法中，氣相色譜分析法是非常具有代表性的一種理論分析法?？偨Y(jié)氣相色譜分析法的特點以及在化工標準中的應(yīng)用優(yōu)勢，并嘗試分析有機化工標準中氣相色譜分析法在各領(lǐng)域的應(yīng)用與未來發(fā)展前景。

關(guān)鍵詞：有機化工;氣相色譜;理論實驗

當(dāng)今時代，氣相色譜分析法被廣泛應(yīng)用在石油化工、低碳環(huán)保、醫(yī)學(xué)制藥等多個領(lǐng)域，有良好的實際應(yīng)用效果，被各行各業(yè)所認可。化工領(lǐng)域?qū)庀嗌V分析法的作用充分發(fā)揮了出來，為有機化工產(chǎn)業(yè)的發(fā)展與探索作出了重要貢獻，所以應(yīng)不斷探究、優(yōu)化氣相色譜分析法在化工領(lǐng)域的應(yīng)用。

1? ? 有機化工標準中氣相色譜分析法的特點與優(yōu)勢

1.1? 氣相色譜分析法的特點

氣相色譜分析法是一種非常具有特點的分析、分離技術(shù)，具體應(yīng)用實質(zhì)就是有針對性地對氣體液態(tài)和氣體固態(tài)進行合理的分析，并利用氣體的流動性，在原本的分析基礎(chǔ)上加快分析速度，最終達到有效分析的目的。氣相色譜分析法在具體的應(yīng)用過程中可以選擇很多種類的固定相物質(zhì)，是一種分離效率高、速度快的分析方式。在科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，由氣相色譜分析法衍生發(fā)展出很多高靈敏度的選擇性檢測儀器，從而使氣相色譜分析法的應(yīng)用領(lǐng)域變得更加廣泛。

氣相色譜分析法選擇性檢測儀器在實際應(yīng)用中的種類非常多，如熱導(dǎo)檢測器、火焰電離檢測器、氫火焰離子化檢測器、電子俘獲檢測器等，其中，火焰電離檢測器和熱導(dǎo)檢測器的應(yīng)用度最高，火焰電離檢測器主要是針對烴類物質(zhì)的檢測，熱導(dǎo)檢測器則更多應(yīng)用于載氣外的氣體檢測。同時，兩種檢測器又都在對物質(zhì)成分的分析中有著較高的靈敏度，使其可以在較大的濃度范圍環(huán)境內(nèi)進行檢測。

1.2? 氣相色譜分析法在有機化工領(lǐng)域應(yīng)用的優(yōu)勢

氣相色譜分析法在有機化工領(lǐng)域有著很大的應(yīng)用優(yōu)勢，這也是其在有機化工領(lǐng)域能夠廣泛應(yīng)用的原因。如氣相色譜分析法在煤化工領(lǐng)域就有著廣泛的應(yīng)用，在煤化工領(lǐng)域的實際應(yīng)用中，色譜帶的重復(fù)性能非常好，并且非常精準。同時，采用氣相色譜分析法對煤化工樣品進行檢測，可以有效降低最低質(zhì)量濃度標準的檢測程度，相比化學(xué)方式的最低質(zhì)量濃度標準的檢測，具有檢驗精準度高的優(yōu)勢。氣相色譜分析法在進行分離和檢測分析時，能夠充分發(fā)揮檢測分離過程的自動性，將分析和檢測兩個過程分別單獨進行。在分析和檢測成分時，都是獨立進行操作的，這樣在分離和檢測過程中，不會相互形成影響。在檢測的過程中，一般都會使用六通閥氣體進樣器，采用六通閥氣體進樣器可以很好地保證重復(fù)性，極大程度地減少人為因素對于操作過程的影響，充分保證了數(shù)據(jù)的準確性。氣相色譜分析法的檢測具有效率高、分離速度快、使用樣品少、檢測靈敏度高等多種優(yōu)勢，同時，能夠檢測出的雜質(zhì)種類也非常多。正是因為氣相色譜分析法的良好選擇性，才使得其有如此廣泛的應(yīng)用范圍[1]。

2? ? 有機化工標準中氣相色譜分析法的應(yīng)用與發(fā)展

2.1? 有機化工產(chǎn)業(yè)中氣相色譜分析法的應(yīng)用

氣相色譜分析法與很多其他類型的檢測法相比較，具有測定時間短、檢測準確性高、檢測精度高、檢測方法便捷等一系列優(yōu)勢，同時，氣相色譜分析法能夠準確地進行定量，在不考慮采樣過程中的誤差時，氣相色譜分析法的整個檢測結(jié)果具有良好的再現(xiàn)性和重復(fù)性，所以氣相色譜分析法在有機化工產(chǎn)業(yè)中得到了極大的應(yīng)用，如焦爐煤氣、煤制天然氣以及煤制烯烴等方面的應(yīng)用。氣相色譜分析法應(yīng)用在煤化工領(lǐng)域時，一般是檢測以煤炭為生產(chǎn)原料的產(chǎn)品雜質(zhì)，如尿素、甲胺、二甲基甲酰胺、二甲基乙酰胺等。采用氣相色譜分析法對生產(chǎn)出來的產(chǎn)品進行雜質(zhì)的定性測定和定量的檢測，整個檢測過程高效、便捷，過程中使用的儀器一般包括氣相色譜儀、色譜數(shù)據(jù)處理機等，利用這些儀器完成對進樣、色譜分離、檢測等過程的分析和檢測。以色譜儀為例，色譜儀的主機機構(gòu)由色譜柱室、氣路控制系統(tǒng)以及電氣控制系統(tǒng)組成，其中，色譜柱室又包括檢測器和進樣器，而色譜柱一般采用不銹鋼充柱，并附有毛細管進樣系統(tǒng)。

氣相色譜分析法在焦爐煤氣方面的應(yīng)用是傳統(tǒng)煤化工的典型代表，焦爐煤是粗煤氣，是煉焦煤在煉焦爐中經(jīng)過高溫蒸餾后產(chǎn)生的可燃性氣體。焦爐煤氣的分析過程可以分析煤氣的苯成分，分析苯成分的優(yōu)點就是它比傳統(tǒng)的活性炭吸附分析法的測定時間更短，并且修正吸收管法測定過程中的吸收管收率、補正值的誤差。隨著有機煤化工領(lǐng)域的科技應(yīng)用不斷發(fā)展，再加以社會日益增長的天然氣能源的消耗能力，我國煤制天然氣行業(yè)也在這個過程中取得了巨大的發(fā)展成果，不斷引領(lǐng)著新型煤化工領(lǐng)域的投資消費走向高潮。天然氣的成分包括丙烷、丁烷等烴類氣體以及氮氣、二氧化碳等不凝氣。天然氣中的各種成分含量是對產(chǎn)品質(zhì)量優(yōu)劣的重要衡量標準和參考依據(jù)，所以有效地利用氣相色譜分析法對天然氣的成分含量進行分析就顯得尤為重要。氣相色譜分析法在煤制烯烴方面的應(yīng)用則是近年來的熱點項目，煤經(jīng)甲醇制烯烴核心技術(shù)是利用催化劑提高對甲醇的轉(zhuǎn)化效率，氣相色譜分析法可以在制烴過程中準確地測定反應(yīng)氣中各種組成含量，以便更好地完成整個煤經(jīng)甲醇制烯烴技術(shù)的反應(yīng)過程[2]。

2.2? 氣相色譜分析法在監(jiān)測領(lǐng)域的探索

氣相色譜分析法的熱導(dǎo)檢測器經(jīng)常應(yīng)用在煤氣的分析中，熱導(dǎo)檢測器是一種專業(yè)的檢測器。熱導(dǎo)檢測的過程中一般要對溫度進行嚴格的把控，如柱箱的溫度需控制在80～100 ℃，檢測氣的溫度一般控制在200 ℃左右。同時，為了有效地防止基線彎曲的情況發(fā)生，檢測過程對于載流氣體也要有嚴格的控制，一般情況下流速的平均速度要控制在200 mL/min以下，從而保證最大程度的平衡。另外，在檢測器的構(gòu)造中，毛細管柱是細長型的開放式管柱，其形狀猶如毛細血管，所以其內(nèi)壁需要均勻地涂抹固定液。煤氣的檢測過程一般會受各方面的因素影響，并且煤氣自身的不穩(wěn)定情況也會對檢測過程造成嚴重的影響。所以為了滿足煤氣檢測對于檢測環(huán)境純度的較高要求，有效減少檢測過程中水分子對于管柱的影響，在進行實際的檢測前，應(yīng)該利用凈化儀器進行水脫氧處理，從而確保達到實驗過程所需的干燥度。在檢測期間也要充分考慮氣體對于色譜柱的要求，如氫氣作為常用的實驗氣體，對檢測器的水脫氧處理就可有效保證氫氣的純度和樣氣中的各項載值符合要求。除此之外，在進行雜質(zhì)的處理方面，可以進行已確定氣體的干燥處理，選用硅膠等干燥劑就可以保持較大的干燥范圍。在預(yù)處理過程前，也可以進行反吹處理，以便有效降低有害物質(zhì)對于色譜柱的影響程度。

2.3? 氣相色譜分析法發(fā)展與應(yīng)用前景

隨著科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，氣相色譜分析法已經(jīng)普遍應(yīng)用于有機化工的各個領(lǐng)域，但基于氣相色譜分析法的無限可能性，其發(fā)展應(yīng)用前景依然極其廣闊。氣相色譜分析法的發(fā)展與應(yīng)用應(yīng)注重色譜柱的多向性開發(fā)，以滿足生產(chǎn)過程中的多種需求。在這個過程中，色譜柱的多樣選擇、成本降低、尺寸規(guī)格的完善都是必須重視的，同時，對色譜柱在基礎(chǔ)設(shè)施設(shè)備上的針對性開發(fā)和面對更多領(lǐng)域的專業(yè)化發(fā)展也是努力的方向，從而不斷滿足氣相色譜標準分析法的配套系統(tǒng)應(yīng)用與發(fā)展。在色譜柱的儀器規(guī)模發(fā)展中，要以開發(fā)輕便型的儀器為發(fā)展方向，并在輕便的基礎(chǔ)上不斷加快分析的速度，并保證快速分析過程中的精準度。同時，自動化水平的提高以及互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用也是重要的發(fā)展方向，在氣相色譜分析法的未來應(yīng)用中將網(wǎng)絡(luò)化作為技術(shù)特色與標志，重點發(fā)展專用性軟件，充分運用遠程技術(shù)進行色譜分析的技術(shù)支撐。自動化、網(wǎng)絡(luò)化的發(fā)展使氣相色譜分析法應(yīng)用與發(fā)展擁有了更多的可能，可以不斷地擴大應(yīng)用范圍，增強分析功能，為有機化工領(lǐng)域的分析檢測工作提供更多的技術(shù)支持。

3? ? 結(jié)語

當(dāng)今時代是氣相色譜分析法最好的發(fā)展時代，其在有機化工行業(yè)的巨大作用不可忽視。因此不斷做好氣相色譜分析法的實踐應(yīng)用，并在實踐應(yīng)用中總結(jié)經(jīng)驗，從而為氣相色譜分析法創(chuàng)新性應(yīng)用發(fā)展提供更多的可能與支撐，最終反饋到有機化工產(chǎn)業(yè)，促進有機化工產(chǎn)業(yè)的快速、繁榮發(fā)展。

[參考文獻]

[1]周? ?淼.有機化工標準中的氣相色譜分析法初探[J].中國石油和化工標準與質(zhì)量，2017（22）：12-13.

[2]陳? ?磊.氣相色譜分析方法在煤化工領(lǐng)域的應(yīng)用研究進展[J].化工管理，2017（24）：215.