气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨

车红芳 苏秦（陕西长青能源化工有限公司，陕西宝鸡 721405）

气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨

车红芳 苏秦（陕西长青能源化工有限公司，陕西宝鸡 721405）

本文主要从气相色谱法的概述出发，分析了气相色谱仪的特征与优势，并对气相色谱法在煤化工分析中的应用进行了探讨。

气相色谱法；煤化工分析；应用

1　气相色谱法的概述

气象色谱法是一种新的分离、分析技术，它被广泛应用于各个领域，比如工业领域、农业领域、国防领域、建设领域、科学研究领域等。气象色谱主要分为气古色谱和气液色谱两种，气相色谱具有通过利用气体流动相的色谱法，可以快速的实现分析的特点，又由于可选作固定相的物质有很多，所以它是一种分析速度快和分离效率高的分离分析方法。随着气象色谱法的不断发展，将高灵敏选择性检测器融入其中，使得它又多了分析灵敏度高和应用范围广的优点。使用气象色谱法时会用到非常多的检测器，其中最常用到的有火焰电离检测器和热导检测器，它们具有的共同特性是：可以对很多种分析都会有着灵敏的响应，而且可以对很大范围内的浓度进行测定。在具体操作分析中还需要用到气相色谱仪来进行辅助分析［1］。

2　气相色谱仪的特点

气相色谱仪通过利用惰性气体的流动，把吸附性不同的组分分成不同的阶段进入到检测器中，对之进行检测和记录的过程，这是气相色谱仪的工作原理。其主要的特点有：一是选择性高，对具有相似性质的分子具有很强的分离能力，比如可以将分子的同分异构体、同位素等进行高速的分离。二是分离效率高，能将沸点十分接近又组成复杂的混合物进行分离。三是灵敏度高，使用灵敏度的检测器可检测痕量物质。四是分析速度快，仅需几分钟或者十几分钟［2］。

3　气相色谱法在煤化工分析中的应用

气象色谱法在煤化工分析中的应用，主要是基于煤气成分下的气相色谱仪研究。

3.1色谱柱的正确选择

在煤化工生产过程中产生的煤气主要由氧气、氮气、一氧化碳、二氧化碳、甲烷、氢气等，要分析以上气体成分时所选择的色谱柱子是13X填充柱或者5A填充柱。13X填充柱和5A填充柱的不同之处是分析的时间不同，它们的分析效果也会有差异，但是它们的市场价格相同。如果使用13X填充柱，分析一次进样所用时间为8分钟，出峰时间短因而各个峰之间距离非常近，会造成各个峰相粘连的情况，其中最明显的就是一氧化碳，因为一氧化碳的峰会较快的向前移动，柱效时间较短，大概十天左右就需要老化柱子。如果使用5A填充柱，分析一次进样所用时间为18分钟，虽然一次进样分析所用时间较长，但是各个峰之间的距离会相对较远，尤其是一氧化碳的峰和甲烷的峰与用13X填充柱相比要远上许多，柱的效果持续的效果也相对较长，大概一个月左右才需要老化柱子，这样使得检测分析更加方便［3］。

3.2影响柱效的几个因素

3.2.1载气的纯度

一般选用高纯度的氢气作为气体的载气，氢气的纯度达到99.999%，氢气作为载气需要先通过净化装置进行去水脱氧的步骤，因为水分子和氧气对柱效的影响很大，经过这样的前提工作才能检测出煤气的纯度。

3.2.2样本气体中所含的杂质

样本中一般会含有很难用过滤方法清除掉的杂质，必须将样本气体通过各种相匹配的装置进行过滤，才能做到将样本气体中的杂质减少或清除，这样子才会减少对色谱柱子的污染，使得检测出的煤气的纯度得到保证。

3.3色谱的工作条件

对煤气进行分析时，为了使煤气的最终效果得到保障，柱箱的温度应该设定为50摄氏度，柱样器的温度也应该设定为50摄氏度，而检测器的温度应该设定为100摄氏度。载气的流速为每分钟30毫升且两路的流速保持平衡，不然会造成基线弯曲［4］。

3.45A填充柱以及13X填充柱的内部成分

5A填充柱以及13X填充柱的内部成分的主要组成成分是分子筛，分子筛是被广泛应用在气固色谱分析中的新型吸附剂，它是一类由人工合成的泡沸石，分子筛主要有硅酸铝的钠盐或者钙盐组成。在气固色谱中通常用到的分子筛的类型有4A、5A、13X这三种，其中，4A分子筛的4代表分子筛的平均孔径，A表示分子筛的类型，将4A成分中的分子的量做以变动就会形成5A型的分子筛，而13X型的分子筛的化学成分组成基本与A型的化学组成成分相似，稍有不同的就是其中含有硅铝的比值更高一些。

分子筛的作用主要是用来分析永久性气体，如氧气、氮气、一氧化碳、甲烷、氢气等，分子筛吸水能力很强，它将水吸收后，水分子就会将分子筛的空穴填满，如此一来分子筛就失去了活性，所以在使用分子筛来进行色谱分析时，一定要保证载气的绝对干燥性，失效后的分子筛就需要重新活化。另外，使用分子筛还需要注意的是分子筛会对某些物质产生不可逆吸附，比如氨甲酸、二氧化碳等，所以分子筛是否失效通常是从氧、氮的分离情况来进行判断的。

4　结语

气相色谱法在煤化工的分析应用中，会受到多种因素的影响，只有选择正确的方法，进行相应的影响因素的排除，在这基础上，使用气象色谱法才会使煤化工分析更加快捷、方便、有效，这对于煤化工行业的成分分析来说有着非常重要的意义。随着时代的不断发展，科技的不断进步，这项技术一定会越来越完善，操作也会越来越方便简单，对成分分析的准确性和精确度也会得到更大的提升，将会使煤化工产业更好更迅速的发展。

［1］杜俊，蔡书琴，陈乾荣.气相色谱法在煤化工分析中的应用研究［J］.化工管理，2014，30：57～58.

［2］温绍博.气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨［J］.山东工业技术，2015，23：58.

［3］齐景杰.气相色谱法在煤化工分析中的应用［J］.广东化工，2012，03：158+162.

［4］杨宇.气相色谱法在煤化工分析中的应用［J］.科技传播，2011，13：144+138.