氣相色譜分析的重要作用

閆澤　劉軍站

摘要：色譜技術是分離分析技術的代表，其具有明顯的優勢，是一種可定性、定量的分析技術。氣相色譜法是目前應用最為廣泛的技術類型，其能夠完整地分析出相關物質的程度，可以廣泛應用于環保污染物分析、藥品質量檢驗分析、工業產品質量監控等行業。文章從三個方面闡述了氣相色譜分析法的主要內涵和重要作用。

關鍵詞：氣相色譜法；環保污染物；藥品質量檢驗；工業產品質量監控；色譜技術 文獻標識碼：A

中圖分類號：O657 文章編號：1009-2374（2015）14-0093-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.046

氣相色譜技術是一種具有高效能分離的分析技術，氣相色譜技術分析速度快、選擇性好，是目前應用非常廣泛的一種分析技術。無論是在工業生產還是農業生產或者環境保護方面，氣相色譜技術都以其明顯的優勢受到多個領域的青睞。氣相色譜技術能夠對環境樣品進行分析、對藥品質量進行檢驗、對食品中農藥殘留進行測定等。氣相色譜技術將隨著科技的進步和經濟的發展，逐漸更新與升級，更好地參與到各個領域的檢驗檢測工作中。

1 氣相色譜分析技術的基本內涵

氣相色譜分析技術是20世紀50年代發展起來的，廣泛應用于分離氣體和易揮發或可轉化為易揮發的液體及固體樣品，它本身具有的功能和特點，讓它迅速得到人們的青睞，直到今天，氣相色譜分析方法仍是人們使用的一種重要的分離分析方法。色譜分析方法的使用原理是利用不同物質在兩種具有不同的分配系數、吸附系數或滲透性，在兩相做相對運動時，進行多次分配而實現分離，而在色譜分析方法中，流動相為氣體的才叫氣相色譜。氣相色譜固定相有固體吸附和有機液體。其中固體吸附品種較少、重現性較差，主要用于分離永久性氣體和C1-C4低分子碳氫化合物。而氣液分配具有固定液純度高、色譜性能好、選擇范圍廣、品種多的優勢，因此，目前大多數氣相色譜分析是氣液分配色譜。用于氣相色譜試樣進行化學衍生處理，比如硅烷化法、酯化法、鹵化法、酰化法、環化法等，可用以分析高沸點、強極性、腐蝕性以及不穩定性。

2 氣相色譜分析法的主要特點

2.1 分離效率高

通常一根長為1～2米的色譜柱，具有幾千個理論搭板的分離效率，有的長色譜柱具有幾十萬甚至上百萬的理論搭板分離效率，可以分配系數很接近或極為復雜、難以分離的物質，經過反復分配平衡，最后可達到精確分離。

2.2 選擇性高

氣相色譜分析具有選擇性高的特點，對性質極為相似的烴類異構體、旋光異構體、同位素等具有很強的分析能力。

2.3 應用范圍廣

氣相色譜分析不僅可以分析氣體樣品，還可以分析氣化成氣體的液體品樣和固體品樣，不僅可以分析有機物，還可以分析無機物，因此，應用范圍廣是它的一個特點，在化工、醫藥、環境監測、農藥、食品、水質監測和自然科學研究都具有普遍的應用。

2.4 分析速度快

氣相色譜分析法具有分析速度快的特點，通常一個試樣分析可在幾分鐘到幾十分鐘內完成，快速的可在幾秒內完成，在一些性質很相似的試樣分析，可以一次進樣。目前，隨著色譜分析技術不斷改進和完善，色譜分析速度逐漸加快，一些先進的色譜儀通常都帶有微處理機和自動進樣系統，實現色譜操作和數據處理高速

度化。

2.5 靈敏度高

氣相色譜分析中具有高敏度檢測器，在各個領域的分析中都具有靈敏度高的特點，比如：在水質分析中可檢測出質量分數為高數量級的鹵素、硫、磷化物；在集中式生活飲用地表水檢測中，可最低檢出限為0.05～0.00002mg/L，相應的標準限值0.5～0.00012mg/L，達到分析評價要求。

3 氣相色譜分析技術的重要作用

3.1 氣相色譜分析應用于環境檢測

氣相色譜分析方法在環境水和廢水分析中應用廣泛，在少數發達國家已經將氣相色譜分析檢測列為水中有機物的檢測分析的標準分析方法，成為標準鑒定工具，在一些水中復雜、多組分有機物、痕量分析，使用氣相色譜分析是強有力的分析方法，在甲醛檢測氣相色譜檢測方法比酚試劑法具有很大優勢，酚試劑法測定容易受到醛類化合物干擾，存放時間短，穩定時間短，檢測準確性差，使用氣相色譜測定具有靈敏度高、分析速度快，衍生反應在60℃的水中半分鐘即可完成。在空氣質量檢測中，使用氣相色譜進行全過程跟蹤式焦化廢水采樣方式，切實有效地檢測空氣質量的其他指標。

3.2 氣相色譜分析應用于水質檢測

氣相色譜分析方法和儀器經過半個世紀時間研制已經趨于完善，在我國生活飲用水約有四分之三的檢測采用氣相色譜儀器進行檢測。在水源中丙烯酰胺的測定使用乙醇乙酯萃取，用色譜柱分離，用GC-ECD測定，可以檢出0.015μg；水源水中環烷羧酸的測定是衍生后進行氣相色譜分析，最低可以檢測濃度為0.01mg/L，衍生反應在35℃的水中2分鐘即可完成。在污水處理的厭氧發酵過程中，選用不同的菌種產生不同的氣體，不同組分進行不同條件的分析。新型溶膠凝膠柱具有耐高溫、分離效果佳、制作工藝簡單，無需將苯甲酸衍生化，避免了衍生過程造成的誤差。

3.3 氣相色譜分析應用于食品檢測

氣相色譜分析可以檢測食品中有害物質殘留，保障食品的質量與安全。食品檢測通常進行富馬酸二甲酯殘留量測定，是樣品中富馬酸二甲酯經過提取凈化后，用附氫火焰離子檢測器的氣相色譜儀進行分離測定，再與標準系列比較定量，用氣相色譜檢測方法可以檢測糧食、糕點、含水分少低脂類固體食品，含脂肪較多的食品，也可以檢測水果類，還可以檢測糧油和蔬菜農藥殘留檢測。

3.4 氣相色譜分析在其他分析檢測中的應用

氣相色譜分析除了環境檢測、水質檢測、食品檢測的應用，還廣泛應用于純物質中雜質、環境污染、藥物有效成分、代謝物、刑事法醫鑒定、石油化工生產中痕量物質檢測，還能對有毒有害有機物進行檢測。在空氣、水質、土壤和糧食嚴重污染的今天，有機污染物的檢測備受人們關注。常用的檢測方法不能檢測出多環芳烴、苯系物、PCB等強致癌物的狀況，使用氣相色譜分析方法對有機污染物檢測，操作簡便、價格低廉、檢測準確、易于推廣，目前在歐洲發達國家、日本和我國在有機污染檢測的方法中，氣相色譜分析方法占80%

以上。

4 結語

我國經歷了快速的發展時期，工業的高度發展給環境造成了一定的損害。在倡導環境保護的時代，對環境的監測工作尤為重要。氣相色譜法的廣泛應用，就是從技術角度更好地分析和認知污染物的存在，更真實地反映我們所處環境的現實情況。氣相色譜分析在多個領域的實踐能夠給予多種行業科學化、專業化、規范化的整理，運用高效的方法準確地鑒定出物質之間的狀態和反應，更好地體現出科學技術對物質世界的影響作用。準確良好地應用氣相色譜分析技術，能夠為現代化生產和生活提供優質的數據參考。

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作者簡介：閆澤（1987-），男，陜西人，供職于陜西煤化工技術工程中心有限公司，中級職稱，碩士，研究方向：煤化工或氣相色譜分析。

（責任編輯：秦遜玉）