氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用策略研究

盛軍妃，張永能，韓兆林，張葉楠，徐道超

(1.浙江鴻盛化工有限公司，浙江 紹興 312369；2.浙江安諾芳胺化學(xué)品有限公司，浙江 紹興 312369)

1 氣相色譜技術(shù)的原理與系統(tǒng)組成分析

1.1 氣相色譜技術(shù)及其原理分析

氣相色譜技術(shù)是當(dāng)前我國(guó)各行業(yè)領(lǐng)域中進(jìn)行分析應(yīng)用的一種典型技術(shù)，它在工業(yè)、農(nóng)業(yè)以及科學(xué)研究、國(guó)防等多個(gè)行業(yè)領(lǐng)域均有較為廣泛的應(yīng)用。氣相色譜技術(shù)在物質(zhì)分析應(yīng)用中是利用氣體的流動(dòng)相實(shí)現(xiàn)物質(zhì)的快速檢測(cè)與分析，即采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行物質(zhì)檢測(cè)與分析中，先采用物理手段對(duì)檢測(cè)物質(zhì)進(jìn)行技術(shù)分離后，實(shí)現(xiàn)待檢測(cè)混合物的其中一項(xiàng)有效分離，對(duì)兩相分離的情況，則是以其中一項(xiàng)作為固定相，另一相則為推動(dòng)混合物向固定相流動(dòng)的流體，即流動(dòng)相，在兩相混合物相互接觸過程中必然會(huì)因相互作用發(fā)生對(duì)應(yīng)變化，根據(jù)其變化情況即可對(duì)檢測(cè)物質(zhì)的性質(zhì)和狀態(tài)等有關(guān)情況進(jìn)行判斷。

1.2 氣相色譜技術(shù)分析系統(tǒng)的組成

采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行化工分析應(yīng)用中，是通過氣相色譜儀和火焰電離檢測(cè)器、熱導(dǎo)檢測(cè)器等具有高靈敏度的選擇性檢測(cè)器相互配合應(yīng)用，在促進(jìn)檢測(cè)分析的靈敏度提升與檢測(cè)范圍擴(kuò)大同時(shí)，更好的滿足物質(zhì)分析與檢測(cè)的需求。通常情況下，進(jìn)行物質(zhì)分析與檢測(cè)應(yīng)用的氣相色譜分析系統(tǒng)，主要由高壓氣瓶或者是氣體發(fā)生器起源、汽化室、氣路控制系統(tǒng)、檢測(cè)分析樣品等組成。

2 氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用現(xiàn)狀分析

氣相色譜技術(shù)在化工行業(yè)領(lǐng)域中的應(yīng)用，是隨著化工行業(yè)的不斷發(fā)展以及對(duì)化工分析技術(shù)要求的不斷提升，為滿足化工檢測(cè)與分析的需求而逐漸引進(jìn)應(yīng)用的。值得注意的是，結(jié)合當(dāng)前化工行業(yè)領(lǐng)域的發(fā)展與技術(shù)研究應(yīng)用現(xiàn)狀，受化工行業(yè)日益增加的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)形勢(shì)影響，同時(shí)為有效降低化工生產(chǎn)的成本，控制其消耗，提高化工生產(chǎn)產(chǎn)品的品質(zhì)，使得化工檢測(cè)與分析中對(duì)氣相色譜技術(shù)的引進(jìn)和應(yīng)用需求更加強(qiáng)烈，并推動(dòng)了化工檢測(cè)與分析應(yīng)用技術(shù)的不斷發(fā)展。當(dāng)前，化工行業(yè)領(lǐng)域的生產(chǎn)與發(fā)展中，已經(jīng)實(shí)現(xiàn)了更多具有較為突出的創(chuàng)新性與多維特質(zhì)的氣相色譜技術(shù)研究和開發(fā)應(yīng)用，在這類技術(shù)支持下，能夠通過將樣品置于室內(nèi)，利用氣流流動(dòng)促進(jìn)其各個(gè)備份的氣固狀態(tài)變化發(fā)生，并在一定的觀察和分析時(shí)段支持下，實(shí)現(xiàn)各部分有效分離，并將離開檢測(cè)器的部分轉(zhuǎn)化為電信號(hào)，對(duì)其放大處理后在記錄器中形成色譜峰，根據(jù)其色譜峰結(jié)果實(shí)現(xiàn)物質(zhì)成分的分析和判斷，達(dá)到相應(yīng)的檢測(cè)分析目的。

3 氣相色譜技術(shù)在化工分析中的具體應(yīng)用和發(fā)展

3.1 氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用

對(duì)氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用研究，根據(jù)其實(shí)際檢測(cè)與分析應(yīng)用情況，需要從化工分析中對(duì)色譜柱的選擇以及采用氣相色譜技術(shù)對(duì)脂肪酸類以及對(duì)烴類氣體、永久性氣體、高純乙烯等氣體的測(cè)定，對(duì)化工儀器的精密度檢測(cè)，對(duì)化工生產(chǎn)中的環(huán)境污染物檢測(cè)等方面進(jìn)行分析。

3.1.1 化工分析中氣相色譜檢測(cè)的色譜柱選擇

氣相色譜技術(shù)在化工分析中應(yīng)用，可通過對(duì)色譜柱的選擇，實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)中有關(guān)物質(zhì)的含量與純度等情況檢測(cè)和分析，為化工生產(chǎn)及其工藝技術(shù)改進(jìn)等提供參考。通常情況下，在進(jìn)行化工分析的色譜柱選擇時(shí)，應(yīng)以物質(zhì)極性相類似的色譜柱為首選對(duì)象，同時(shí)對(duì)其檢測(cè)條件進(jìn)行綜合分析和考慮，并嚴(yán)格按照化工生產(chǎn)的相似相溶等原理，以確保對(duì)被檢測(cè)物質(zhì)的檢測(cè)和分析準(zhǔn)確性。

3.1.2 采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)的精密度測(cè)定

采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行化工分析應(yīng)用中，還能夠?qū)崿F(xiàn)化工分析的精密度測(cè)定?；どa(chǎn)中，安全管理是其生產(chǎn)管理的重要內(nèi)容，而對(duì)化工生產(chǎn)應(yīng)用設(shè)備的安全管理在化工生產(chǎn)管理中更加關(guān)鍵。由于化工生產(chǎn)中所應(yīng)用的特種設(shè)備，其本身存在較突出的危險(xiǎn)性與風(fēng)險(xiǎn)性，容易引起各類安全事故發(fā)生，需要在化工生產(chǎn)前，對(duì)其進(jìn)行全面檢測(cè)和分析，確保其在化工生產(chǎn)中的安全應(yīng)用。其中，對(duì)化工生產(chǎn)應(yīng)用的特種設(shè)備檢測(cè)中，主要是針對(duì)其設(shè)備的功能與各項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢測(cè)，確保其指標(biāo)檢測(cè)的結(jié)果與化工生產(chǎn)要求相符。而采用氣相色譜技術(shù)通過氣相色譜分析儀對(duì)特定條件下配置的具有合理濃度標(biāo)準(zhǔn)的混合氣應(yīng)用，來實(shí)現(xiàn)對(duì)化工生產(chǎn)的特種儀器設(shè)備應(yīng)用，在實(shí)現(xiàn)化工生產(chǎn)設(shè)備與儀器的精密度判斷上，效果明顯較化學(xué)分析法突出，并且采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行化工生產(chǎn)的儀器與設(shè)備精密度測(cè)定中，還能夠有效避免人為因素的干擾影響，減少人工計(jì)算環(huán)節(jié)等，對(duì)其數(shù)據(jù)分析的自動(dòng)化與規(guī)范化具有較好的支持。

3.1.3 對(duì)化工生產(chǎn)中的環(huán)境污染物檢測(cè)

隨著氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用范圍不斷擴(kuò)大，其對(duì)環(huán)境污染物的檢測(cè)和分析也有了一定的實(shí)現(xiàn)，并且取得了較為顯著的成效。近年來，隨著我國(guó)的自然環(huán)境與氣候條件日益惡劣，導(dǎo)致空氣質(zhì)量也越來越低，空氣中分布的小顆粒物質(zhì)對(duì)人類呼吸系統(tǒng)的健康狀態(tài)形成了較大的危害影響，同時(shí)嚴(yán)重的環(huán)境污染問題也對(duì)人們的生活環(huán)境造成了較大的不利。另一方面，現(xiàn)有的環(huán)境污染檢測(cè)中所采用的檢測(cè)技術(shù)，不僅存在檢測(cè)率較低等問題，而且對(duì)環(huán)境污染物中的有害物質(zhì)成分檢測(cè)也不夠清晰，針對(duì)這一情況，采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行環(huán)境污染物中的有害物質(zhì)成分及其含量檢測(cè)，從而為環(huán)境污染防治及有關(guān)治理工作開展提供良好的支持，同時(shí)促進(jìn)人類生活與居住環(huán)境的質(zhì)量不斷改善、提升，具有十分積極的作用和意義?，F(xiàn)階段，氣相色譜技術(shù)在環(huán)境污染物中的檢測(cè)和分析應(yīng)用，主要集中在對(duì)環(huán)境污染物中的有害成分及其具體含量的檢測(cè)上。

3.1.4 采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行脂肪酸類測(cè)定

當(dāng)前，化工分析中，對(duì)氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用研究關(guān)注程度較高，并且隨著對(duì)氣相色譜技術(shù)研究的不斷深入，使其在生物醫(yī)學(xué)以及環(huán)境衛(wèi)生、工農(nóng)業(yè)發(fā)展等領(lǐng)域的應(yīng)用也越來越廣泛，尤其是在化學(xué)分析中氣相色譜技術(shù)的研究應(yīng)用成果更為顯著。值得注意得是，氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用和發(fā)展雖然起步較晚，其有關(guān)技術(shù)理論的研究與實(shí)踐尚處于初期階段，與一些較為先進(jìn)的國(guó)家或地區(qū)相比，對(duì)化工生產(chǎn)的安全管理以及生產(chǎn)監(jiān)督等有關(guān)技術(shù)規(guī)定和要求并不完善，仍需要進(jìn)一步建立和健全。其中，采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行脂肪酸類物質(zhì)成分的測(cè)定分析中，有關(guān)技術(shù)設(shè)備的使用及其具體安裝操作流程等，都存在較為突出的不標(biāo)準(zhǔn)或者是不規(guī)范等問題，從而對(duì)檢測(cè)分析結(jié)果的準(zhǔn)確性也存在較大的不利影響。此外，與傳統(tǒng)的滴定法相比，采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行化工分析應(yīng)用中，對(duì)脂肪酸類成分的測(cè)定分析，能夠有效克服滴定法進(jìn)行脂肪酸類成分測(cè)定的局限性，并且其進(jìn)行分析應(yīng)用的準(zhǔn)確性不僅突出，而且分離速度較快、操作簡(jiǎn)單方便，能夠?qū)崿F(xiàn)大量的人力與物力資源消耗節(jié)約，具有較好的應(yīng)用效果。

3.1.5 采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行多環(huán)芳烴類氣體測(cè)定

化工分析中，采用氣相色譜技術(shù)能夠?qū)Χ喹h(huán)芳烴類氣體在化學(xué)反應(yīng)過程中產(chǎn)生的物質(zhì)進(jìn)行檢測(cè)和分析。其中，多環(huán)芳烴類物質(zhì)作為最早被研究發(fā)現(xiàn)的一種環(huán)境致癌物質(zhì)，隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展與化工生產(chǎn)規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對(duì)環(huán)境所造成的污染影響也日益嚴(yán)重，導(dǎo)致多環(huán)芳烴類污染危害成分的含量也不斷增加，因此，采用氣相色譜技術(shù)進(jìn)行多環(huán)芳烴類氣體檢測(cè)的必要性和重要意義也更加顯著。其中，有研究顯示，采用氣相色譜技術(shù)對(duì)不同的多環(huán)芳烴類物質(zhì)化學(xué)反應(yīng)時(shí)間與反應(yīng)速度進(jìn)行檢測(cè)，結(jié)果顯示其紅外吸收峰位置無明顯變化，但在波數(shù)為3346 nm的情況下，會(huì)出現(xiàn)其O-H伸縮振動(dòng)吸收峰隨著反應(yīng)時(shí)間的增加呈現(xiàn)減弱變化，這與多環(huán)芳烴類物質(zhì)的隱蔽性與累積性質(zhì)存在較大的關(guān)系，其中，微量甚至更少的多環(huán)芳烴類物質(zhì)成分就能夠?qū)θ祟惖慕】敌纬奢^大的威脅。

3.2 應(yīng)用發(fā)展分析

根據(jù)上述對(duì)氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用研究，由于當(dāng)前化工分析中對(duì)氣相色譜技術(shù)的應(yīng)用，主要集中在氣體分析層面，并且隨著氣相色譜技術(shù)研究的不斷深入及其應(yīng)用發(fā)展，也會(huì)對(duì)氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用效果提升起到較為積極的促進(jìn)作用。另一方面，化工分析中，氣體分析是其分析開展的主要內(nèi)容，它包括對(duì)烴類氣體以及永久性氣體、高純乙烯等氣體的分析。其中，烴類氣體是多年來化工分析中氣體分析的主要類型，并且隨著化工生產(chǎn)中越來越重視通過煉油或者是其他各種形式實(shí)現(xiàn)更多的氣體獲取，然后在此基礎(chǔ)上通過分析開展進(jìn)行新的分析方法獲取，以促進(jìn)更加高效與便捷的化工檢測(cè)與分析方法被研究和開發(fā)應(yīng)用，為化工行業(yè)的生產(chǎn)和發(fā)展提供更加有利的技術(shù)支持，不斷滿足化工行業(yè)生產(chǎn)與發(fā)展中的檢測(cè)分析需求。

4 結(jié)語

總之，對(duì)氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用策略分析，有利于促進(jìn)化工分析中對(duì)氣相色譜技術(shù)進(jìn)行合理選擇與應(yīng)用，從而不斷提升化工分析的質(zhì)量和效率，為化工行業(yè)發(fā)展以及化工分析的有關(guān)技術(shù)研究和進(jìn)步提供良好的支持，具有十分積極的作用和意義。