气象色谱的升级应用

王新昕

摘 要：改革开放以来，我国经济不断发展，推动了我国的科学事业不断前进。气象色谱技术在现代仪器分析领域中占有重要地位，在我国很多领域中都发挥了重要的作用。气象色谱分析技术用其独有的高效，快速的分离特点，成为物理实验，化学分析实验中的重要分析工具。今后，在我国众多的领域中，气象色谱分析的应用会越来越广泛，其发展空间和市场前景都时分广阔，同时，随着科技的不断进步，气象色谱技术的准确度也随之提高，对我国工业发展，企业科研都有非常重要的作用。文章就气象色谱的发展现状，应用及今后的发展方向进行简单的探讨，希望对气象色谱研究工作有一定的帮助。

关键词：气象色谱；发展；应用

进入二十一世纪，气象色谱研究技术的发展逐渐走向成熟，在技术发展上取得了一定的进步，但是气象色谱的应用并没有更多的创新。随着我国市场经济体制的不断完善，企业发展和工业研究都离不开仪器分析，气象色谱如果可以在技术上和应用上都有相应的提高，就可以找到更广阔的发展空间。

1 气象色谱分析简介

气象色谱分析的使用已经有一个多世纪的历史，茨维特1903年发现色谱，马丁和辛格在1941年提出了新的关于色谱分析的理论，1952年，二人因发明了气-液色谱获得当年的诺贝尔化学奖。1952年起，世界上首次建立了用气液色谱法，以气象色谱分析检测为代表，在生产和应用上已经有一定的规模，而且有了比较丰富的分析经验。其中，气象色谱分析法因为其分析速度快，分离效能较其他分析仪器较高，选择性较好等诸多优点，被企业科研和工业研究广泛应用在环境污染监测，物理分析，药物检测，食品农药残留及工业产品检测等诸多领域。随着科技的不断发展，气象色谱技术也不断更新，新的仪器，新的检测方法和数据分析法都得到了广泛的使用。

气象色谱分析法不仅自身发展快，同其他科研技术联合使用，是近几年气象色谱发展的主要方向，主要是同质谱和光谱联合使用，还有化学和计算机联用等等。气象色谱分析是将复杂的混合物进行分离的比较有效的工具。但是，气象色谱不是万能的，它不能对未知物进行鉴定，而质谱和光谱等可以对未知物进行鉴定，但是又要被分析物不能是复杂的混合物。所以，将气象色谱同其他分析法一同使用是分析复杂混合物中未知物部分的有效工具。将气象色谱分析同其他分析法连用，可以有效免除分析过程中收集冷却等繁琐的步骤，这样不仅可以降低分析时间，同样可以减少物品的消耗。

2 气象色谱的普遍应用

2.1 石油石化工业分析应用

在石油和石化两个工业中，气象色谱分析技术的应用是最广泛的，其分析应用范围包括了石油的勘探、加工和是有产品的智联检测等等。气象色谱分析技术在石油和石化工业得到研究人员的普遍欢迎，因为气象色谱分析突出的分析技术以及良好的性价比，在目前来看，没有任何分析技术可以与之相媲美。

石化研究分析的范围内，气象色谱分析技术表现出标准化和自动化的发展趋势，符合标准的商品化软件和气象色谱分析系统已经开发应用，这也成为气象色谱技术发展进步的主要标志。在今后的发展中，气象色谱在石化工业的应用将更加广泛。

2.2 环境分析应用

气象色谱在环境分析中的应用主要有三方面，空气，水和土壤的监测。气象色谱对空气分析检测主要包括空气中的颗粒物和气溶胶污染物以及空气中其他有害气体进行检测分析。空气中的污染物主要是多环芳烃，酚类和金属物，气象色谱对这些有害物质可以进行准确的监测分析。对水环境的检测，气象色谱也能起到分析检测的作用。水污染物中可以包含可溶性气体，烃类物质以及城市中排放的其他有害物质。对土质检测，气象色谱分析可以检测出矿物质，微生物和有害物质。其中，有害物质有可以测定出腐殖酸，亚硝胺，多氯联苯等有害物质和重金属污染。

2.3 农药检测分析

农作物生长过程中需要分撒农药进行一些必要的防护措施，但是，随着中国加入世贸组织，我国出口农产品以及国内的农产品农药残留问题一直困扰着消费者，同时，消费者对食品安全问题越来越关注，其中，农产品用药残留问题是主要被关注问题。农产品的生长过程中，需要使用很多除草剂，生长剂，杀虫剂等多种农药。这些农药停留在农产品中，使得农产品及一部分的畜牧产品中农药残留超标。所以，气象色谱对农药残留检测非常重要。经试验研究证明，气象色谱法的检测准确率高，精密度比较均匀，可以满足农药残留分析检测的标准。同时，气象色谱分析的灵敏度较高，分离能力强，易操作，被研究人员广泛使用。

2.4 食品成分分析

食物是人类必须品，也是维护国家稳定繁荣的基础。食品安全始终是我国乃至全世界最关注的问题之一。气象色谱分析检测不仅可以分析食物中的营养成分，同样可以分析出食品中的有害成分。及时发现有害成分，可以最大限度降低食品对消费者的伤害[1]。

3 气象色谱的升级应用

气相色谱发展到现在已经成为一门非常成熟的分析技术，但科学家及相关企业对气相色谱的研究仍然没有停止。近年来，气相色谱出现了一些新的技术，主要有快速气相色谱、微型气相色谱、多维气相色谱等。

快速气相色谱就是分析速度更快的气相色谱法。传统气相色谱法的分析速度虽然较快，但对于复杂成分的分离如石油的模拟蒸馏等，仍需较长的时间。因此，许多色谱工作者致力于研究快速气相色谱技术。快速气相色谱主要通过以下几种途径加快分析速度： 使分离度最小化； 提高色谱系统的选择性； 在保证分离度恒定的条件下缩短分离时间。因此，快速气相色谱对仪器的要求比普通气相色谱更高。

快速气相色谱在分离复杂混合物如药物、环境样品、石油工业样品、环境分析样品等有十分重要的作用。气相色谱仪虽然具有强大的分析能力，但由于体积大、功耗高等原因，在野外分析或航空航天等领域的应用受到限制。气相色谱微型化有两种思路： 一是将常规仪器按比例小型化，做成便携式气相色谱仪； 二是用高科技制造技术实现元件的微型化，如将检测器、进样口和色谱柱微刻在硅片上，做成类似于集成电路的仪器。此外，微型气相色谱仪还能应用于有毒气体的快速分析，烟气中乙醛的现场测定，未知废物的监测等。近年来，随着技术的改进以及研究人员的增加，微型气相色谱技术的发展很快，前景很好。

传统一维气相色谱使用一根色谱柱，虽然分离能力较强，但对一些成分非常复杂的混合物还是难以实现有效的分离。因此，使用多根色谱柱共同分离混合物的多维气相色谱技术得到广泛关注。理论上，多维分离技术可以从二维到六维，但目前实际研究和应用的多为二维分离技术。二维气相色谱分为两种，一种是部分二维气相色谱，也就是我们通常说的二维气相色谱，它是将第一根色谱柱上分离后的有关馏分以中心切割法转至第二根色谱柱上进行再分离。另一种是全二维气相色谱，它是把分离机理不同而又互相独立的两支色谱柱以串联方式结合成二维气相色谱[2]。

4 结束语

气象色谱分析技术具有分析速度快，准确度高等许多优点，在我国众多产品生产和研发领域都有广泛应用，同时，应用范围波及到人们的日常生活，和人们的生活息息相关。未来的气象色谱技术主要朝向仪器缩小，更加简单精密，同时具备高性能的方向发展，普遍提高气象色谱的方便快捷性，灵敏准确性。这样，气象色谱技术的应用以及同其他分析技术的联合应用都会得到更广泛的发展。

参考文献

[1]李洋.气相色谱技术的发展和应用[J].安徽农学通报，2010.

[2]曹环礼.气相色谱技术的研究进展及其应用[J].广东化工，2009.