氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應用探討

馬雪

摘要：隨著化工行業(yè)競爭的加劇，降低成本、節(jié)能降耗和提高產(chǎn)品品質(zhì)是每個企業(yè)永恒的話題，這些在一定程度上也要求并促進氣相色譜新技術(shù)不斷向前發(fā)展。從早期的填充柱氣相色譜到被廣泛應用的毛細管氣相色譜，目前，針對化工分析行業(yè)的需求又相繼研發(fā)出了各種專用的多維氣相色譜新技術(shù)。下文簡單介紹了氣相色譜的基本情況，重點闡述了以氣相色譜分離為基礎發(fā)展起來的氣相色譜新技術(shù)和新方法在化工分析的應用進展情況。

關(guān)鍵詞：化工工程;氣相色譜技術(shù);分析

1 氣相色譜法的概述

氣象色譜法是一種新的分離、分析技術(shù)，它被廣泛應用于各個領(lǐng)域，比如工業(yè)領(lǐng)域、農(nóng)業(yè)領(lǐng)域、國防領(lǐng)域、建設領(lǐng)域、科學研究領(lǐng)域等。氣象色譜主要分為氣古色譜和氣液色譜兩種，氣相色譜具有通過利用氣體流動相的色譜法，可以快速的實現(xiàn)分析的特點，又由于可選作固定相的物質(zhì)有很多，所以它是一種分析速度快和分離效率高的分離分析方法。隨著氣象色譜法的不斷發(fā)展，將高靈敏選擇性檢測器融入其中，使得它又多了分析靈敏度高和應用范圍廣的優(yōu)點。使用氣象色譜法時會用到非常多的檢測器，其中最常用到的有火焰電離檢測器和熱導檢測器，它們具有的共同特性是：可以對很多種分析都會有著靈敏的響應，而且可以對很大范圍內(nèi)的濃度進行測定。在具體操作分析中還需要用到氣相色譜儀來進行輔助分析。

2 氣相色譜技術(shù)的組成

氣相色譜分析是化工生產(chǎn)中最基礎的分析手段。氣相色譜系統(tǒng)基本組成包括氣源、氣路控制系統(tǒng)、進樣系統(tǒng)、色譜分離系統(tǒng)、檢測器、記錄儀表、溫度控制器、檢測器電路等。氣源一般采用高壓氣瓶，常用有：H2、N2、He、空氣等氣體鋼瓶;也可采用氣體發(fā)生器，如氫氣發(fā)生器、氮氣發(fā)生器、無油空氣泵等。氣路控制系統(tǒng)由開關(guān)閥、穩(wěn)壓閥、針型閥、切換閥和氣阻、壓力表、流量計等組成。進樣系統(tǒng)也稱汽化室，可以根據(jù)不同的分析要求和不同的進樣器內(nèi)襯確定。對于氣體樣品，最好采用六通閥進樣，可獲得良好的進樣重復性;做高純Ar分析，最好采用特殊設計的進樣壓力調(diào)節(jié)氣體進樣系統(tǒng);液體樣品采用微量注射器進樣;固體樣品采用裂解爐與脈沖爐配合使用。色譜分離系統(tǒng)主要是指色譜柱，它是解決樣品組分分離的關(guān)鍵。色譜柱分為填充柱和毛細管柱兩大類。檢測器是將樣品中的化學組分轉(zhuǎn)化為電訊號，實現(xiàn)非電量轉(zhuǎn)移的檢測裝置，其靈敏度和穩(wěn)定性關(guān)系到整個儀器的性能。常用有熱導池檢測器（TCD）和氫火焰離子檢測器（FID）。記錄儀表包括有記錄儀和數(shù)據(jù)處理機兩大類，后者有專用機和PC機發(fā)展出來的色譜工作站。

3 分析氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應用情況

3.1 氣相色譜技術(shù)能夠幫助進行脂肪酸類的測定

對于脂肪酸類的測定，很多方式都有著不足之處，像常用的比色法或是滴定法，都可能會出現(xiàn)適用范圍不夠或是測定范圍較小的問題。所以，在化工分析過程中，要想高質(zhì)量的進行脂肪酸類的測定，可以采用氣相色譜技術(shù)來改善之前的一系列問題，氣相色譜技術(shù)可以提升預測時間，更加簡單便捷的對脂肪酸類進行測定，在提升效率的同時也提高了技術(shù)的使用率，簡單易行。而且，氣相色譜技術(shù)應用于脂肪酸類測定也能夠更加靈活的將樣品的特征進行分類規(guī)劃，通過對脂肪酸類的監(jiān)控提升優(yōu)化的質(zhì)量，詳細的掌握化工分析中有機物的講解情況，對整體的化工分析起到一定的幫助。

3.2 提升對于化工密度和精度的分析

在化工分析中應用氣相色譜技術(shù)，可以提升化工的密度和精度分析，也可以通過合理的配置來形成標準氣，從而運用氣相色譜法檢驗氣體中的濃度，利用重復性分析化工氣體中的密度和精度。氣相色譜技術(shù)通過儀器的配合能夠自動的分析化工成分，而且分析結(jié)果能夠互不影響，將化學分析的提及進行整體測算，避免對于其他成分的影響。在化工分析中，也要保證氣體在吸收過程和燃燒過程中的安全性與完整性，避免漏氣現(xiàn)象的發(fā)生。爭取能夠通過氣相色譜技術(shù)的應用，減少氣體分析中的人工計算次數(shù)，通過自動化的分析來不斷提升氣體分析的質(zhì)量與速度，逐步實現(xiàn)自動化。

3.3 對烴類氣體、永久性氣體以及高純乙烯等氣體分析

在化工企業(yè)中，尤其是石油化工和煤化工生產(chǎn)煉油煤中，會產(chǎn)生許多不同的氣體，需要采取氣相色譜技術(shù)進行對這些寶貴的石油化工產(chǎn)品原料氣體分析，主要是通過四閥五柱全填充柱雙熱導檢測器分析方法等，這種分析方法操作簡單方便，而且應用范圍較廣，最終可以高效完成對烴類氣體、永久性氣體的分離檢測。

另外，我國化工研究院已經(jīng)用氣相色譜技術(shù)將高純乙烯、丙烯等氣體進行有效地分析，提高了分離精密度，取得了很好的分離效果。3.4色譜柱的選擇化工企業(yè)產(chǎn)品生產(chǎn)過程中會產(chǎn)生大量的廢水，而廢水中具有強極性的酚類和芳烴類等物質(zhì)。氣相色譜技術(shù)可以應用在色譜柱的選擇上，以此快速高效和準確的檢測分析物質(zhì)的含量，純度。在色譜柱選擇過程中應該盡可能的用物質(zhì)極性相類似的色譜柱，并綜合考慮其它的檢測條件，嚴格遵循化工中的相似相溶原理，提高被測物質(zhì)的準確性。

3.4 醫(yī)學藥物和臨床分析

雖然近些年來我國醫(yī)藥化工方面的技術(shù)水平不斷提高，但在檢測中草藥成分等醫(yī)用藥物和臨床分析中的發(fā)展還比較落后。當前，我國醫(yī)學藥物和臨床分析中也經(jīng)常會在用到氣相色譜技術(shù)，并與其他微波法、超聲波發(fā)等醫(yī)學技術(shù)進行緊密結(jié)合，共同鑒定和分析出藥物的定性，提高醫(yī)用藥物的檢測效果，保障醫(yī)學藥物的質(zhì)量安全，使氣相色譜技術(shù)在醫(yī)學化工中發(fā)揮著越來越重要的積極作用。

3.5 環(huán)境污染物分析

由于氣相色譜技術(shù)的應用范圍越來越廣泛，現(xiàn)階段也將這種技術(shù)應用在環(huán)境污染物分析中。面對近些年來，我國出現(xiàn)的霧霾等惡劣天氣情況，空氣中彌漫著的小顆粒物質(zhì)使人們的呼吸不暢，這些環(huán)境污染物給人們的生活環(huán)境造成了極大的影響，但是在檢測分析這些環(huán)境污染物中存在著檢測率較低，分析不出其中到底包含著哪些有害物質(zhì)等問題，這時就需要應用有力的氣相色譜技術(shù)對環(huán)境污染物進行有效地分析，幫助人們改善生活環(huán)境，進一步提高生活品質(zhì)。

4 結(jié)語

現(xiàn)階段，氣相色譜法在化工的分析應用情況主要有對多環(huán)芳烴類的測定;提升對于化工密度和精度的分析;色譜柱的選擇;檢測農(nóng)作物;應用于醫(yī)學藥物和臨床分析;環(huán)境污染物分析等等。氣相色譜技術(shù)通過不斷的創(chuàng)新與發(fā)展，在化工分析中被應用的已經(jīng)越來越廣泛，不管是氣體分析方面還是醫(yī)藥化工等化學分析發(fā)展過程中，相信氣相色譜技術(shù)的應用能夠為整個行業(yè)帶來更多的改善，使我們國家的企業(yè)和人民收獲更多的福利，獲得更加高質(zhì)量的產(chǎn)品。

參考文獻：

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