氣相色譜法在大氣污染監測中的運用

梁偉恒

摘 要：目前我國的生態環境問題中，大氣污染問題比較突出，而且大氣污染問題還會給人們的身體健康帶來巨大威脅，因此近幾年來我國加大了大氣污染監測工作，而氣相色譜法則是其中應用效果比較顯著的一種方法。所以本文就針對氣相色譜法在大氣污染監測中的應用進行探討。

關鍵詞：氣相色譜法;大氣污染監測;應用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.013

氣相色譜法是一種在有機化學中對易揮發而不發生分解的化合物進行分離與分析的色譜技術，利用該技術能夠對某些特定的化合物進行純度分析和分離，在當前的化學實驗中，有著比較普遍的應用。經過一系列的實踐證明，該方法的應用能夠幫助更好的進行大氣污染監測，對大氣環境保護也能起到作用。

1 氣相色譜法的原理介紹

氣相色譜法是一種用氣體作為移動相的色譜法，該方法根據其固定相的不同，可以大致分為氣固色譜法和氣液色譜法，該方法被主要應用于某一特定化合物的純度檢測和混合物中的成分分離，從而實現從混合物中高效提取化合物。

氣相色譜法在應用的過程中，主要通過氣相色譜儀對化合物進行化學分析，流通型的狹長管道，就是色譜柱，在混合物通過色譜柱的過程中，根據其固定相的不同，其在流經色譜柱的過程中會產生速率的變化，從而使特定的化合物從色譜柱的末端流出，從而完成化合物的分離。

在大氣污染監測的過程中，氣相色譜法主要用于氣體的監測和分析，流經色譜柱的混合物是空氣，空氣在流動的過程中，會根據色譜柱內固定相的不同，從氣體中分離出某些化合物，然后通過觀察色譜柱，就能夠了解到大氣中各種物質成分和含量。另外在監測的過程中，還會將氣相色譜儀與檢測設備連接在一起，對色譜柱末端出口的氣體進行檢測。

2 氣相色譜法在大氣污染監測中的應用

2.1 有毒試劑監測

目前我國經濟社會在發展的過程中，汽車尾氣和工業排出的廢氣物質中都會含有一些有毒的試劑，這些有毒物質具有比較強的揮發性，如果不對其處理，很容易會揮發到空氣中，從而對大氣造成污染，威脅人們的身體健康。當前我國大氣污染中比較常見的有毒試劑，主要包括了一氧化碳和氧化氮等有毒氣體，而氣相色譜法對于這種有毒試劑和有毒物質的反應比較靈敏，很容易對其進行監測，且在檢測的過程中，不容易受到其他因素的干擾，保證監測數據的準確性。例如氣相色譜法測定空氣中的甲醇含量，具體如下：

（1）儀器及試劑。儀器：GIRDEL300色譜儀。試劑：異丙醇（不含甲醇），甲醇（色譜純）。

（2）實驗內容。①選擇色譜柱。為了選擇最佳的分離條件，可采用FFAP柱、porapakQ柱、PEG1500柱，對飽和烴、甲醇、乙醇、甲苯、苯、丙酮進行保留時間測定。結果顯示，porapakQ柱對空氣中甲醇含量的分析比較理想。②配制標樣。取30±0.0001g的異丙醇放置在天平上，然后加入甲醇，加入量根據被測氣體中的甲醇含量確定，確保甲醇含量與1 μ1氣體樣品中的甲醇含量一致。③定性與定量分析。空氣中除了有甲醇外，還有低碳烴等有機物，由于不同物質在色譜柱上的保留時間也不相同，因此需要在分析過程中采用保留時間定性法。本研究通過甲醇標樣保留時間定性，以測出甲醇的色譜峰。

定量分析采用外標法定量。計算公式為：

在上述公式中，C表示樣品中的甲醇含量;C表示標樣中的甲醇含量;Ai表示樣品中甲醇峰面積;As表示標樣中甲醇峰面積;Vi表示樣品進樣量;Vs表示標樣進樣量;d表示異丙醇比重。

（3）實驗結果。通過本實驗可以檢測出空氣中甲醇的含量，甲醇在空氣中的爆炸極限為6.0—36.5%，是一種有毒物質，在空氣中的允許濃度為50 μg/L，本實驗測定結果顯示，當甲醇的濃度為9 μg/L時，色譜峰高為14mm，半峰寬為1.2mm。由此可見，此種檢測方法適用于大氣中對微量甲醇的監測工作。

2.2 氧化碳有機污染物監測

氧化碳是當前大氣中的有機污染物之一，如果大氣中的氧化碳含量過高，會在一定程度上造成區域內溫度的升高，加劇全球氣候變暖問題，而利用氣相色譜法，則能夠對大氣中的氧化碳進行有效的監測。由于氧化碳的特性，所以再利用氣相色譜法進行檢測時，可以借助氫火焰離子化檢測設備進行檢測，這種監測設備在使用的過程中，其線性范圍比較寬，而且能夠與大氣中的氧化碳有機污染物迅速發生反應，從而實現對其的監測。這種檢測方法在應用的過程中，主要是對污染物進行燃燒，然后通過火焰中元素發出的光譜來確定濾光器內有機污染物的種類，其最大的優勢就在于檢測過程的穩定性，在檢測時主要利用了氧化碳等有機污染物的特性，所以避免了其他外來因素對檢測結果的干擾。

除了上述氣相色譜法在大氣污染監測中的應用外，還能夠將氣相色譜法應用于熱不穩定化合物、硫污染物、汽車廢氣光化學產物等方面的檢測應用，這對于滿足大氣污染防治要求具有重要的幫助作用。

3 氣相色譜法在大氣污染監測中的應用發展趨勢

當前氣相色譜法的應用范圍越來越廣，只要是氣相色譜儀允許條件下能夠氣化而不分解的物質，都可以采用氣相色譜法進行測定，因此，此種方法在大氣污染監測中的應用也非常普遍。氣相色譜法的應用具有分離效率高、檢測靈敏度高、選擇性好、應用范圍廣等，因此，國內外關于氣相色譜法的應用研究也越來越深入。在未來的發展過程中，氣相色譜法在大氣污染監測中的應用范圍會越來越廣，而且能夠測定的大氣中的污染物也會越來越多，這對于更好的滿足大氣污染監測需求具有重要意義。

4 結束語

在我國的現代化建設過程中，經濟建設的地位是毋庸置疑的，但是隨著我國社會的發展水平提高和人民生活水平的不斷提高，人們對于生活質量也有了更高的要求，其中居住環境是影響人們生活水平的重要因素。氣相色譜法作為當前比較便捷和靈敏的大氣污染監測方法，我國在開展大氣污染監測的過程中，需要加強對該方法的應用，利用該方法及時檢測大氣污染狀況，從而進行針對性的大氣污染防治工作，促進我國的大氣環境保護工作開展。

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