環(huán)境工程監(jiān)測(cè)中的氣相色譜技術(shù)應(yīng)用分析

劉昊 劉曉晴

摘 要：氣相色譜法是利用氣體作流動(dòng)相的色層分離分析方法，其具有效能高、靈敏度高、選擇性強(qiáng)、分析速度快、應(yīng)用廣泛、操作簡(jiǎn)便等特點(diǎn)，適用于易揮發(fā)有機(jī)化合物的定性、定量分析?；诖?，文章簡(jiǎn)述了氣相色譜技術(shù)的工作原理及其應(yīng)用特點(diǎn)，對(duì)環(huán)境工程監(jiān)測(cè)中的氣相色譜技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)要分析，旨在加強(qiáng)環(huán)境保護(hù)。

關(guān)鍵詞：氣相色譜技術(shù);工作原理;環(huán)境監(jiān)測(cè);應(yīng)用;特點(diǎn)

隨著人們?cè)絹碓揭庾R(shí)到環(huán)保工作的重要性，同時(shí)也逐漸增大了對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)工作的重視程度。而環(huán)境工程監(jiān)測(cè)中應(yīng)用氣相色譜技術(shù)具有靈敏性、準(zhǔn)確度高等特征，其可以有效進(jìn)行全方位監(jiān)測(cè)，有效處理已存在或潛在的環(huán)境問題。

一、 氣相色譜技術(shù)的工作原理分析

氣相色譜法主要是利用物質(zhì)的沸點(diǎn)、極性及吸附性質(zhì)的差異來實(shí)現(xiàn)混合物的分離。待分析樣品在汽化室汽化后被惰性氣體帶入色譜柱，柱內(nèi)含有液體或固體固定相，由于樣品中各組分的沸點(diǎn)、極性或吸附性能不同，每種組分都傾向于在流動(dòng)相和固定相之間形成分配或吸附平衡。但由于載氣是流動(dòng)的，這種平衡實(shí)際上很難建立起來。也正是由于載氣的流動(dòng)，使樣品組分在運(yùn)動(dòng)中進(jìn)行反復(fù)多次的分配或吸附，結(jié)果是在載氣中濃度大的組分先流出色譜柱，而在固定相中分配濃度大的組分后流出。當(dāng)組分流出色譜柱后，立即進(jìn)入檢測(cè)器。檢測(cè)器能夠?qū)悠分械慕M分轉(zhuǎn)變?yōu)殡娦盘?hào)，而電信號(hào)的大小與被測(cè)組分的量或濃度成正比。當(dāng)將這些信號(hào)放大并記錄下來時(shí)，就是氣相色譜圖了。并且氣相色譜技術(shù)應(yīng)用過程中，由于樣品在氣相中傳遞速度快，因此樣品組分在流動(dòng)相和固定相之間可以瞬間地達(dá)到平衡。

二、 氣相色譜技術(shù)應(yīng)用的主要特點(diǎn)

氣相色譜法應(yīng)用的特點(diǎn)主要體現(xiàn)在以下方面。

（一）優(yōu)點(diǎn)

與其他監(jiān)測(cè)技術(shù)相比，該技術(shù)應(yīng)用的成本相對(duì)較低，工作原理簡(jiǎn)單、操作流程簡(jiǎn)便，分析和評(píng)估數(shù)據(jù)的效率高正確率也高，而且氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用領(lǐng)域廣泛，監(jiān)控過程中對(duì)環(huán)境變化敏感，可以使工作人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)環(huán)境變化。使相關(guān)技術(shù)擁有良好的應(yīng)用的前景。另外，由于硬件監(jiān)控效率很高，降低了實(shí)際監(jiān)控樣本的需求，保證了應(yīng)用效率和技術(shù)監(jiān)控效果。

（二）缺點(diǎn)

氣相色譜技術(shù)雖然優(yōu)點(diǎn)較多但在某些應(yīng)用中還是會(huì)具有些缺點(diǎn)。例如，有些吸附的監(jiān)測(cè)樣品，應(yīng)用氣相色譜法技術(shù)的話在吸附過程中基本上有幾種類型的吸附，因此，需要重復(fù)多次試驗(yàn)，所以效率較低。在定量分析時(shí)，也常需要用已知物純樣品對(duì)檢測(cè)后輸出的信號(hào)進(jìn)行校正。

三、 環(huán)境工程監(jiān)測(cè)中的氣相色譜技術(shù)應(yīng)用分析

（一）水質(zhì)污染物監(jiān)測(cè)中的氣相色譜技術(shù)應(yīng)用

在地表水與地下水中硝基苯類化合物是較為常見的毒性污染物，此類化合物具有較大的危害性，由于化工生產(chǎn)中轉(zhuǎn)化不夠徹底從而殘留下來。氣相色譜技術(shù)是水中硝基苯類化合物最有效的監(jiān)測(cè)技術(shù)之一。在監(jiān)測(cè)前一般需要使用苯類化合物作為萃取溶劑，但由于苯類化合物是典型的致癌物質(zhì)，因此會(huì)帶來二次污染。在相關(guān)研究中可對(duì)水樣采用OasisHLB萃取并利用毛細(xì)柱氣相色譜分離，在此基礎(chǔ)上對(duì)萃取條件進(jìn)行優(yōu)化可得到更好的效果。上述方法避免了大量使用萃取溶劑從而克服了二次污染的缺陷，具有簡(jiǎn)便、快捷、高效的特點(diǎn)。在水源中氯苯類化合物是另一類較為常見的污染物，采取強(qiáng)極性毛細(xì)管柱對(duì)其進(jìn)行分離具有較高的靈敏度，可有效測(cè)定出污染物含量，精度較高，符合地表水以及飲用水監(jiān)測(cè)的需求。另外對(duì)于水體中的重金屬也可以利用氣相色譜進(jìn)行監(jiān)測(cè)，重現(xiàn)性好，精確度高。

（二）空氣有毒氣體監(jiān)測(cè)中的氣相色譜技術(shù)應(yīng)用分析

環(huán)境工程中的有毒氣體監(jiān)測(cè)必須要針對(duì)不同對(duì)象選擇相應(yīng)的氣相色譜進(jìn)行測(cè)定。比如針對(duì)工作場(chǎng)所的特丁基甲苯進(jìn)行氣相色譜測(cè)定就可以使用10%的OV-275進(jìn)行色譜柱的填充，然后使用毛細(xì)管通用色譜柱的方式進(jìn)行測(cè)定，測(cè)定過程中要結(jié)合當(dāng)前國(guó)內(nèi)有關(guān)工作場(chǎng)所空氣毒物監(jiān)測(cè)的研判規(guī)范進(jìn)行。類似特丁基甲苯這樣的有毒氣體具有一定的特異性，所以必須要先捕捉到氣體類型后再進(jìn)行針對(duì)性測(cè)量才能夠獲得相對(duì)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，類似的還有鄰氯苯乙烯等等。

（三）有機(jī)污染物以及一氧化氮監(jiān)測(cè)中的氣相色譜技術(shù)運(yùn)用

在對(duì)大氣污染物與一氧化氮的監(jiān)測(cè)工作當(dāng)中，可以運(yùn)用氣相色譜法來進(jìn)行檢測(cè)。具體來講，在檢測(cè)的過程當(dāng)中，需要對(duì)氫火焰離子化驗(yàn)設(shè)備加以運(yùn)用，這種檢測(cè)設(shè)備在系統(tǒng)當(dāng)中額外增加一個(gè)鎳反應(yīng)設(shè)備，可以實(shí)現(xiàn)將其中的油氣污染物全部轉(zhuǎn)化成為甲烷。同時(shí)，在氫火焰離子化驗(yàn)檢測(cè)設(shè)備當(dāng)中，還存在一個(gè)對(duì)氰化物含量檢測(cè)的設(shè)備，通過氣相色譜法可以將大氣當(dāng)中的污染物質(zhì)進(jìn)行監(jiān)測(cè)。通過相關(guān)數(shù)據(jù)研究分析，其中有機(jī)污染物與一氧化碳的檢測(cè)工作當(dāng)中，氫氣會(huì)在壓力調(diào)節(jié)器的相互作用下，在進(jìn)入到火焰離子反應(yīng)器中的V2反應(yīng)設(shè)備當(dāng)中，同時(shí)在采樣管當(dāng)中取1～2ml的氣體，送入到了反應(yīng)器當(dāng)中，在經(jīng)過1分鐘的反應(yīng)時(shí)間之后，在采樣設(shè)備中充分的返回到反吹的位置上，這個(gè)時(shí)候氫氣可以在反應(yīng)器具當(dāng)中實(shí)現(xiàn)了反吹，從而將其中的有機(jī)污染物與多余的一氧化碳進(jìn)行徹底清理。再等到4min左右的時(shí)間之后，在重復(fù)進(jìn)行以上的操作，這時(shí)候就會(huì)存在一部分的空氣進(jìn)入到了色譜柱體當(dāng)中，并且在不同柱體反應(yīng)物相互之間，實(shí)現(xiàn)了一種高分子聚合物的狀態(tài)。

四、 結(jié)束語

綜上所述，隨著低碳環(huán)保概念的不斷深入，使得環(huán)境工程監(jiān)測(cè)工作日顯重要。并且基于氣相色譜技術(shù)價(jià)格低廉以及操作簡(jiǎn)便等優(yōu)勢(shì)，使得其在環(huán)境工程監(jiān)測(cè)中得到廣泛應(yīng)用，因此必須加強(qiáng)對(duì)環(huán)境工程監(jiān)測(cè)中的氣相色譜技術(shù)應(yīng)用進(jìn)行分析。

參考文獻(xiàn)：

[1]盧鵬宇，等.氣相色譜技術(shù)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)工作中的應(yīng)用[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2016.

[2]王紅等.氣相色譜技術(shù)及其在環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用[J].水能經(jīng)濟(jì)，2018.

作者簡(jiǎn)介：

劉昊，劉曉晴，遼寧浩桐環(huán)?？萍加邢薰?。