色譜分析技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用探究

方立宇

摘 要 化工生產(chǎn)工藝復(fù)雜，過程中的條件參數(shù)發(fā)生改變很容易造成反應(yīng)誤差。色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用十分普遍，如何將色譜分析技術(shù)發(fā)揮出最佳效果是化工分析工作中的重點(diǎn)內(nèi)容之一。本文對(duì)色譜分析技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用議題進(jìn)行了探討，概述了化工分析與色譜分析技術(shù)的涵義，闡述了化工分析中色譜技術(shù)應(yīng)用的必要性，對(duì)色譜分析技術(shù)在化工分析中的實(shí)際應(yīng)用進(jìn)行了論述，供相關(guān)人士參考。

關(guān)鍵詞 化工分析 色譜分析 實(shí)際應(yīng)用 分析技術(shù)

中圖分類號(hào)：TQ03 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1007-0745（2021）08-0025-02

1 前言

色譜分析技術(shù)是上個(gè)世紀(jì)發(fā)展起來的一種分析分離技術(shù)，簡稱為層析技術(shù)。

通過將色譜分析技術(shù)應(yīng)用在化工領(lǐng)域中，發(fā)揮出色譜分析技術(shù)的實(shí)用性，對(duì)化工原料、試劑、產(chǎn)品等進(jìn)行分析檢測，為化工生產(chǎn)安全和生產(chǎn)質(zhì)量保障提供可靠的技術(shù)支持。在實(shí)際的化工生產(chǎn)中，色譜分析技術(shù)作為一種減少誤差的應(yīng)用技術(shù)受到業(yè)內(nèi)人士的認(rèn)可，展現(xiàn)出技術(shù)發(fā)展優(yōu)勢。

2 化工分析與色譜分析技術(shù)概述

化工工藝的生產(chǎn)過程復(fù)雜，從原料到產(chǎn)物之間涉及到很多的環(huán)節(jié)，生產(chǎn)過程受到內(nèi)部外部多種因素的影響，很容易造成反應(yīng)誤差從而影響生產(chǎn)效率和產(chǎn)品質(zhì)量。為了降低化工過程中的誤差，盡量保證化工過程科學(xué)可控，通過化工分析是十分重要的手段?；し治鍪菑脑牧先胧郑ㄟ^對(duì)原材料質(zhì)量進(jìn)行嚴(yán)格把控，同時(shí)對(duì)化工過程的條件參數(shù)進(jìn)行科學(xué)調(diào)控，創(chuàng)建化工工藝良好條件，實(shí)現(xiàn)提升化工產(chǎn)品質(zhì)量的目標(biāo)。從本質(zhì)上看，化工分析是對(duì)化工生產(chǎn)工藝中的原料、試劑、過程產(chǎn)物和最終產(chǎn)物進(jìn)行分析檢測，保證物質(zhì)的性質(zhì)和品質(zhì)滿足化工生產(chǎn)工藝需求，保證化工產(chǎn)品的純度和質(zhì)量?？梢哉f，化工分析是采用科學(xué)的手段來對(duì)化工生產(chǎn)流程進(jìn)行管理。在化工分析中，常見的手段是儀器分析、定量分析。儀器分析方法相對(duì)簡單，容易上手操作，在化工企業(yè)中一些簡單的分析中應(yīng)用普遍，如果是復(fù)雜的分析，需要具備特定的設(shè)備儀器?；し治鲋械玫降慕Y(jié)果對(duì)于化工生產(chǎn)有著很重要的影響，只有保證化工分析結(jié)果真實(shí)、完整、合理，才能為化工生產(chǎn)管理提供科學(xué)參考，才具有客觀的指導(dǎo)意義。

色譜分析是一種十分有效的化工分析技術(shù)。在分析過程中，工作人員通過抽樣的方式獲取樣品，然后對(duì)樣品展開色譜分析檢測工作?；どa(chǎn)涉及到多個(gè)化學(xué)反應(yīng)，反應(yīng)條件的不同往往會(huì)引發(fā)反應(yīng)結(jié)果的偏差，繼而對(duì)反應(yīng)產(chǎn)物造成影響。為了保證化工產(chǎn)品的質(zhì)量，工作人員必須對(duì)反應(yīng)各個(gè)環(huán)節(jié)的代表性物質(zhì)進(jìn)行分析檢測。色譜分析技術(shù)是對(duì)樣品進(jìn)行分離提純，然后根據(jù)化合物的分子量的差異實(shí)現(xiàn)對(duì)樣品中組分的分析，得到的分析結(jié)果能夠?yàn)榛どa(chǎn)條件的優(yōu)化控制提供參考，保證化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的質(zhì)量得到控制[1]。色譜分析技術(shù)分為氣相色譜和液相色譜兩大類，在化工分析中都有較普遍的應(yīng)用。隨著色譜技術(shù)不斷發(fā)展，其在化工領(lǐng)域中的應(yīng)用將更加成熟，發(fā)揮出更充分的效用。

3 化工分析中色譜分析技術(shù)應(yīng)用的必要性

國內(nèi)色譜分析技術(shù)在國際范圍內(nèi)的應(yīng)用研究還不夠成熟，但是近年來我國色譜分析技術(shù)應(yīng)用研究力度加大，在理論技術(shù)層面和實(shí)踐應(yīng)用層面都取得了很大的進(jìn)展。從色譜分析設(shè)備上看，國內(nèi)的色譜分析儀器設(shè)備精密度有所提升，已經(jīng)達(dá)到世界一流水平。但是色譜分析設(shè)備中的一些核心零部件，仍然沒有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán)，依賴國外進(jìn)口。國內(nèi)色譜分析設(shè)備研究中對(duì)于核心零部件的研究還有很大的提升空間，而這也是色譜分析技術(shù)應(yīng)用發(fā)展的必要趨勢。從化工企業(yè)層面看，色譜分析技術(shù)應(yīng)用有著多方面價(jià)值。

第一，化工分析中采用色譜分析技術(shù)有利于降低生產(chǎn)成本。色譜分析技術(shù)和其他的化工分析技術(shù)相比，操作簡單，而且十分經(jīng)濟(jì)，因此在實(shí)際的化工分析匯總應(yīng)用普遍。利用色譜分析技術(shù)可以對(duì)化工生產(chǎn)各個(gè)化解進(jìn)行質(zhì)量把控，保證反應(yīng)效率，避免反應(yīng)過程中副產(chǎn)物的產(chǎn)生，在提升化工產(chǎn)品質(zhì)量的同時(shí)，降低生產(chǎn)成本，提高化工生產(chǎn)的穩(wěn)定性，保證化工企業(yè)的生產(chǎn)經(jīng)營效益。

第二，化工分析中采用色譜分析技術(shù)有利于保證生產(chǎn)統(tǒng)一性。色譜分析技術(shù)在應(yīng)用中，既可以是單一環(huán)節(jié)，同時(shí)也可以是整個(gè)流程。技術(shù)應(yīng)用的有效性通常在化工工藝整體體現(xiàn)出來。以反應(yīng)流程為脈絡(luò)，利用色譜分析技術(shù)對(duì)相關(guān)原料、中間物、產(chǎn)物進(jìn)行分析，更好地幫助工作人員了解化工生產(chǎn)中各個(gè)環(huán)節(jié)的反應(yīng)程度、反應(yīng)過程、反應(yīng)結(jié)果。通過色譜分析檢測的結(jié)果，為化工生產(chǎn)各個(gè)環(huán)節(jié)的條件、參數(shù)進(jìn)行管控，提升化工生產(chǎn)效率，保證生產(chǎn)工藝整個(gè)過程的統(tǒng)一性[2]。

第三，化工分析中采用色譜分析技術(shù)有利于確保原材料質(zhì)量?；どa(chǎn)的原料質(zhì)量對(duì)于化工反應(yīng)過程以及化工產(chǎn)品都有著重要影響。對(duì)于不同的化工產(chǎn)品通常有不同的質(zhì)量檢測標(biāo)準(zhǔn)，針對(duì)不同產(chǎn)品對(duì)應(yīng)的原料進(jìn)行色譜分析技術(shù)，對(duì)原材料進(jìn)行客觀分析，了解化工原料中的組分、構(gòu)成以及性質(zhì)，了解原料的化學(xué)特征，為化工工藝的改良提供參考依據(jù)。通過色譜分析技術(shù)，可以針對(duì)傳統(tǒng)工藝中的一些毒性大、高污染的原料進(jìn)行替換，使化工生產(chǎn)環(huán)保性得到提升。

第四，化工分析中采用色譜分析技術(shù)有利于實(shí)現(xiàn)精準(zhǔn)定量分析?；し治鲋?，樣品的檢測采用色譜分析技術(shù)可以提升物質(zhì)分離效率，使定量分析結(jié)果更加精準(zhǔn)。相對(duì)于傳統(tǒng)的化工分析方法來說，色譜分析技術(shù)方便、靈敏，效率高。在實(shí)際應(yīng)用中，待測樣品需要具備充分氣化的條件，這樣可以對(duì)物質(zhì)組分進(jìn)行分離，實(shí)現(xiàn)組分的定量分析。氣相色譜技術(shù)適應(yīng)于一些沸點(diǎn)低、分子量小的物質(zhì)，從適用范圍上來說，氣相色譜技術(shù)和液相色譜技術(shù)有各自的適用范圍，因此有一定的局限性。在擴(kuò)大適應(yīng)性方面，采用升溫過程使氣相色譜技術(shù)可以對(duì)不同類型的樣品進(jìn)行分離，操作難度小，而且可以得到準(zhǔn)確的定量分析結(jié)果，實(shí)際的操作較簡單，而且對(duì)樣品數(shù)量沒有太多要求，分析檢測效率高，因此得到廣泛應(yīng)用。

4 色譜分析技術(shù)實(shí)際應(yīng)用分析

化工生產(chǎn)中對(duì)脂肪酸類物質(zhì)進(jìn)行色譜分析技術(shù)，在檢測范圍內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)較好的檢測效果。相對(duì)于傳統(tǒng)的分析檢測技術(shù)來說，色譜分析技術(shù)可以脂肪酸類物質(zhì)的檢測效率，無論從檢測范圍上，還是在檢測精準(zhǔn)度上，都有較好的表現(xiàn)。色譜分析技術(shù)在應(yīng)用時(shí)操作流程簡單，可以縮短分析周期，節(jié)約時(shí)間，提高效率。由于脂肪酸類物質(zhì)有不同的類型，工作人員可以根據(jù)不同類型的脂肪酸類物質(zhì)具體的特征進(jìn)行分離定性，實(shí)現(xiàn)分析檢測的目標(biāo)。在實(shí)際應(yīng)用中，對(duì)樣品中有機(jī)物的降解性進(jìn)行了解，提高脂肪酸類物質(zhì)檢測的可靠度。

化工分析中對(duì)烴類等常見原料的檢測采用色譜分析技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)良好的效果。利用色譜分析節(jié)可以檢測烴類液體密度、存量，通過對(duì)烴類進(jìn)行分離，為生產(chǎn)工藝條件的優(yōu)化提供參考。

在氣相色譜技術(shù)實(shí)際的應(yīng)用中，需要注意的事項(xiàng)有以下幾方面：

一是色譜柱應(yīng)合理選擇。為了達(dá)到理想的分析檢測效果，首先就是要選擇適宜的色譜柱。目前，在氣相色譜技術(shù)中最常用的是毛細(xì)管柱。如果是對(duì)混合氣體進(jìn)行分析檢測，對(duì)樣品進(jìn)行預(yù)分離，可選擇Porapak類型的填充柱，能夠得到較好的分離效果，常用于甲烷、氮、一氧化碳、氧等樣品組分的分離。對(duì)于低分子量烴類，或者一些永久性氣體的分析檢測，氣相色譜柱應(yīng)根據(jù)檢測樣品及目標(biāo)檢測物的類型選擇特定的類型。如果是微量組分的檢測，填充柱可選擇UltiMetal填充柱。在色譜柱的選型過程中，如果樣品中存在硫化氫等腐蝕性組分，可選擇鍍鎳填充柱，避免色譜柱腐蝕。

二是色譜柱的填料要合理。由于填料不同會(huì)影響色譜分析的效果，因此要對(duì)填料型號(hào)材質(zhì)進(jìn)行科學(xué)考量。一般的填料類型是分子篩，這種填料在實(shí)際應(yīng)用中對(duì)需要對(duì)分子篩的粒徑進(jìn)行選擇。具體選哪一種類型需要結(jié)合化工分析樣品的組分來定。如當(dāng)檢測樣品為烴類物質(zhì)時(shí)，應(yīng)注意分析檢測中二氧化碳和水對(duì)分子篩可能帶來的不利影響。選擇分子篩時(shí)，應(yīng)注意分子篩和色譜柱的尺寸大小匹配起來，以便于實(shí)現(xiàn)理想的分離效果。色譜柱填料的選擇應(yīng)實(shí)現(xiàn)出峰速度適中，分離效果好的目的，同時(shí)考慮到材料使用壽命以及生產(chǎn)成本經(jīng)濟(jì)性等因素。

三是在色譜分析過程中合理控制設(shè)備工作條件。色譜分析設(shè)備的工作條件會(huì)影響到設(shè)備的運(yùn)行狀況，通過對(duì)設(shè)備工作條件進(jìn)行合理控制，保證色譜分析檢測結(jié)果可靠。如果是對(duì)混合氣進(jìn)行分析，可以設(shè)置成恒溫檢測的方式，這種方式對(duì)混合氣中不同組分可以進(jìn)行有效分離，滿足分析檢測需求。如果是對(duì)復(fù)雜烴類進(jìn)行分析，可以設(shè)置成程序化升溫的檢測方式，這種方式可以將被測樣品各組分完全分離，滿足分析檢測需求。另外，在色譜分析過程中，對(duì)設(shè)備的載氣條件進(jìn)行科學(xué)設(shè)置，通過設(shè)置合理的載體流速，保證氣流平穩(wěn)，更容易得到有效的檢測結(jié)果。

四是定期對(duì)色譜裝置進(jìn)行檢修，日常注意做好設(shè)備養(yǎng)護(hù)。結(jié)合色譜裝置使用的時(shí)間和頻率，制定和執(zhí)行嚴(yán)格的色譜裝置檢修方案，確保設(shè)備裝置整體狀況良好。在日常分析檢測工作中，工作人員再進(jìn)行色譜分析時(shí)，要注意操作步驟和操作流程，嚴(yán)格滿足色譜裝置的操作條件，尤其是要對(duì)注意事項(xiàng)熟悉，加強(qiáng)設(shè)備日常養(yǎng)護(hù)，保證色譜設(shè)備裝置保持好的性能，維持正常運(yùn)行狀態(tài)。對(duì)涉及到的載氣、燃?xì)獾容o助條件，加強(qiáng)質(zhì)量純度的檢驗(yàn)，為色譜分析裝置安全穩(wěn)定運(yùn)行奠定前提保障。注意色譜柱溫度控制，避免高溫導(dǎo)致縮短色譜柱使用壽命。

5 結(jié)語

總之，化工企業(yè)及相關(guān)人員應(yīng)重視色譜分析技術(shù)在化工分析中的重要性，圍繞分析檢測流程找到可能存在的質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)隱患，通過采取科學(xué)的手段措施，使質(zhì)量風(fēng)險(xiǎn)隱患降到最低，得到可靠的分析結(jié)果，充分發(fā)揮出色譜分析技術(shù)的效能。

參考文獻(xiàn)：

[1] 仲委.簡述色譜分析技術(shù)在化工分析領(lǐng)域的應(yīng)用[J].當(dāng)代化工研究，2019（12）：58-59.

[2] 盛軍妃，張永能，韓兆林.氣相色譜技術(shù)在化工分析中應(yīng)用的必要性[J].化工管理，2021（02）：98-99.