气相色谱技术在化工分析中的应用探讨
2019-10-21马雪
马雪
摘要:随着化工行业竞争的加剧,降低成本、节能降耗和提高产品品质是每个企业永恒的话题,这些在一定程度上也要求并促进气相色谱新技术不断向前发展。从早期的填充柱气相色谱到被广泛应用的毛细管气相色谱,目前,针对化工分析行业的需求又相继研发出了各种专用的多维气相色谱新技术。下文简单介绍了气相色谱的基本情况,重点阐述了以气相色谱分离为基础发展起来的气相色谱新技术和新方法在化工分析的应用进展情况。
关键词:化工工程;气相色谱技术;分析
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、国防領域、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。
2 气相色谱技术的组成
气相色谱分析是化工生产中最基础的分析手段。气相色谱系统基本组成包括气源、气路控制系统、进样系统、色谱分离系统、检测器、记录仪表、温度控制器、检测器电路等。气源一般采用高压气瓶,常用有:H2、N2、He、空气等气体钢瓶;也可采用气体发生器,如氢气发生器、氮气发生器、无油空气泵等。气路控制系统由开关阀、稳压阀、针型阀、切换阀和气阻、压力表、流量计等组成。进样系统也称汽化室,可以根据不同的分析要求和不同的进样器内衬确定。对于气体样品,最好采用六通阀进样,可获得良好的进样重复性;做高纯Ar分析,最好采用特殊设计的进样压力调节气体进样系统;液体样品采用微量注射器进样;固体样品采用裂解炉与脉冲炉配合使用。色谱分离系统主要是指色谱柱,它是解决样品组分分离的关键。色谱柱分为填充柱和毛细管柱两大类。检测器是将样品中的化学组分转化为电讯号,实现非电量转移的检测装置,其灵敏度和稳定性关系到整个仪器的性能。常用有热导池检测器(TCD)和氢火焰离子检测器(FID)。记录仪表包括有记录仪和数据处理机两大类,后者有专用机和PC机发展出来的色谱工作站。
3 分析气相色谱技术在化工分析中的应用情况
3.1 气相色谱技术能够帮助进行脂肪酸类的测定
对于脂肪酸类的测定,很多方式都有着不足之处,像常用的比色法或是滴定法,都可能会出现适用范围不够或是测定范围较小的问题。所以,在化工分析过程中,要想高质量的进行脂肪酸类的测定,可以采用气相色谱技术来改善之前的一系列问题,气相色谱技术可以提升预测时间,更加简单便捷的对脂肪酸类进行测定,在提升效率的同时也提高了技术的使用率,简单易行。而且,气相色谱技术应用于脂肪酸类测定也能够更加灵活的将样品的特征进行分类规划,通过对脂肪酸类的监控提升优化的质量,详细的掌握化工分析中有机物的讲解情况,对整体的化工分析起到一定的帮助。
3.2 提升对于化工密度和精度的分析
在化工分析中应用气相色谱技术,可以提升化工的密度和精度分析,也可以通过合理的配置来形成标准气,从而运用气相色谱法检验气体中的浓度,利用重复性分析化工气体中的密度和精度。气相色谱技术通过仪器的配合能够自动的分析化工成分,而且分析结果能够互不影响,将化学分析的提及进行整体测算,避免对于其他成分的影响。在化工分析中,也要保证气体在吸收过程和燃烧过程中的安全性与完整性,避免漏气现象的发生。争取能够通过气相色谱技术的应用,减少气体分析中的人工计算次数,通过自动化的分析来不断提升气体分析的质量与速度,逐步实现自动化。
3.3 对烃类气体、永久性气体以及高纯乙烯等气体分析
在化工企业中,尤其是石油化工和煤化工生产炼油煤中,会产生许多不同的气体,需要采取气相色谱技术进行对这些宝贵的石油化工产品原料气体分析,主要是通过四阀五柱全填充柱双热导检测器分析方法等,这种分析方法操作简单方便,而且应用范围较广,最终可以高效完成对烃类气体、永久性气体的分离检测。
另外,我国化工研究院已经用气相色谱技术将高纯乙烯、丙烯等气体进行有效地分析,提高了分离精密度,取得了很好的分离效果。3.4色谱柱的选择化工企业产品生产过程中会产生大量的废水,而废水中具有强极性的酚类和芳烃类等物质。气相色谱技术可以应用在色谱柱的选择上,以此快速高效和准确的检测分析物质的含量,纯度。在色谱柱选择过程中应该尽可能的用物质极性相类似的色谱柱,并综合考虑其它的检测条件,严格遵循化工中的相似相溶原理,提高被测物质的准确性。
3.4 医学药物和临床分析
虽然近些年来我国医药化工方面的技术水平不断提高,但在检测中草药成分等医用药物和临床分析中的发展还比较落后。当前,我国医学药物和临床分析中也经常会在用到气相色谱技术,并与其他微波法、超声波发等医学技术进行紧密结合,共同鉴定和分析出药物的定性,提高医用药物的检测效果,保障医学药物的质量安全,使气相色谱技术在医学化工中发挥着越来越重要的积极作用。
3.5 环境污染物分析
由于气相色谱技术的应用范围越来越广泛,现阶段也将这种技术应用在环境污染物分析中。面对近些年来,我国出现的雾霾等恶劣天气情况,空气中弥漫着的小颗粒物质使人们的呼吸不畅,这些环境污染物给人们的生活环境造成了极大的影响,但是在检测分析这些环境污染物中存在着检测率较低,分析不出其中到底包含着哪些有害物质等问题,这时就需要应用有力的气相色谱技术对环境污染物进行有效地分析,帮助人们改善生活环境,进一步提高生活品质。
4 结语
现阶段,气相色谱法在化工的分析应用情况主要有对多环芳烃类的测定;提升对于化工密度和精度的分析;色谱柱的选择;检测农作物;应用于医学药物和临床分析;环境污染物分析等等。气相色谱技术通过不断的创新与发展,在化工分析中被应用的已经越来越广泛,不管是气体分析方面还是医药化工等化学分析发展过程中,相信气相色谱技术的应用能够为整个行业带来更多的改善,使我们国家的企业和人民收获更多的福利,获得更加高质量的产品。
参考文献:
[1]纪旦旦,丁敬增.气相色谱技术在石油和石化分析中的应用进展[J].工程技术:文摘版:00342-00342.
[2]沈晶晶.气相色谱技术在石化分析中的应用进展[J].广州化工,2015(5):49-51.
[3]陈世权.气相色谱技术的研究进展及其应用[J].城市建设理论研究:电子版,2014(1).