氣相色譜技術在化工分析中的應用

蒲永順

(青海鹽湖工業股份有限公司，青海 格爾木 816000)

0 引言

氣相色譜技術是一種具有高效能、高效率、高選擇性、高靈敏度、樣品用量少的分析技術，能將難以分離的樣品進行分離處理，并對其進行高效分析，在各個領域得到了廣泛應用。化工生產過程中，會產生大量的新物質，這就需要高效分析技術的支持。氣相色譜技術可在10 min 內完成對被檢樣品的分離、分析，并出具色譜圖，輔助分析人員在最短時間內，檢測化工生產過程中物質的變化和新物質的產生。氣相色譜技術在分析不易揮發的化合物時，應先對其進行氣化處理，再進行定性定量分析，尤其在檢測烴類化合物方面，檢測精準度尤其高。

隨著現代技術的進步，氣相色譜技術和氣相色譜儀器不斷更新，氣相色譜分析法在各個領域的應用效率、精準度隨之提高，并在化工分析領域展現出較高的價值、較強的生命力，能夠推動化工分析工作有序、高效開展。

1 概念界定

1.1 氣相色譜技術概述

氣相色譜技術以分離、分析為核心工作，通過物質分離測定樣品中的物質構成，尤其用于化合物分析。氣相色譜儀主要由氣路系統、進樣系統、分離系統、溫控系統、監測記錄系統五大系統構成，如圖1 所示，其中，分離系統、檢測系統是儀器的核心系統[1]。

氣相色譜技術在工業、農業、國防等領域中得到廣泛應用，并隨著分離技術、科學技術的進步，氣相色譜技術水平和應用效率愈發提高。氣相色譜可以分為氣固色譜、氣液色譜。

說話間，徐藝放緩車速，從街邊往旁邊一拐，慢慢地停在了勝利大廈在建工程樓下的圍墻邊。徐藝先下車拎了背包，張仲平也下了車，兩個人順著圍墻找到了一個門洞，進入施工工地。

1.2 化工分析概述

化工分析即工作人員通過抽樣檢查，使用化學分析儀器，對溶液、試劑、化工產品、化學肥料、農藥、涂料顏料、水泥等固態、氣態或液態的物質進行分析、檢驗。在檢驗之后，工作人員按照一定的計算規則觀察指標，并依據分析結果作出精準判斷，明確化工產品的物質構成。

2 氣相色譜技術在化工分析中的應用價值

此外，氣相色譜技術在分析和檢測大氣污染中，也具有較高的應用價值，可對氣態樣品進行處理分析。苯類物質是大氣污染中最常見的污染物，不僅會降低大氣質量，還會直接對人體的細胞組織造成影響，尤其對人體的造血細胞、中樞神經系統帶來不可逆轉的損害。這就需要對化工生產排放至大氣中的污染物進行著重分析，并在明確污染物類型的基礎上，進行針對性回收處理，從根源上控制污染物進入大氣。利用氣相色譜技術進行分析可知，大氣中所含有的苯類物質共11 種。氣相色譜技術利用活性炭對化工廢氣進行采集、收集，再利用二氧化硫對其解析、毛細管柱對其分離處理后，分析結果以色譜圖的形式展現出來。大氣環境內被排放的11 類苯類物質的標準曲線相關系數均維持在99.9%以上，且回收率可達到0.984～1.208 之間。

2.1 檢測多種形態的物質

氣相色譜技術不僅可以分析氣體化工樣品，還可以檢測、分析易揮發或不易揮發的固體、液體，同時無機物、有機物也均可作為該技術的檢測對象，檢測物質的范圍較廣。物質具有沸點低于500 ℃、熱穩定性較好、分子量低于400 的特性時，基本均可使用氣相色譜技術對其進行分析[2]。對沸點范圍較寬的混合物，氣相色譜分析通常采用升溫的方法對其進行分離，同時能縮短分析所需要的時間。

在生產、生活中會用到大量的有機化合物，有機物無處不在。據統計，全球的有機物約有300 萬種，其中，常用的有機物約占總有機物的15%～20%，這部分有機物基本都能使用氣相色譜技術對其進行分析檢測。隨著氣相色譜技術的進步和儀器的更新，其所能分析的有機物、無機物的種類愈發增多，氣相色譜技術在有機物、無機物分析中具有重要的作用。

2.2 被檢樣品少

氣相色譜儀中，一根1～2 m 長的填充柱可以分解為1 000～2 000 片理論塔板，在分解、分離和分析的過程中，色譜柱的用量明顯較少，與其他化學分析技術相較，氣相色譜技術所需要的樣本總數較少。在化工分析過程中，分析人員選擇的樣品數量較少，能有效節約前期分析準備所需要的時間，從整體上提高化工分析效率。

綜上所述，氣相色譜儀的操作簡單，化工分析人員能在較短時間內快速上手，并且儀器能對少量樣本進行快速分析，以最快的速度獲得色譜圖和分析結果。

2.3 分析效率高

首先，氣相色譜儀為箱體結構，由五大分工明確的流線型系統構成，各個構件依次對被檢測樣品進行分離、分析，基本不存在額外步驟。儀器的操作簡單，化工分析人員只需要明確氣相色譜儀的使用方法、操作規范，按照說明書操作儀器即可。

還有一些學者認為，語言系統觀是索緒爾語言學的基礎[37]47。究其實質，這是“符號學是索緒爾語言學的基礎”的翻版。該觀點把索緒爾的語言系統觀當作索緒爾語言學的理論預設，卻沒有深究索緒爾的語言系統觀賴以建立的基礎。如果我們追問語言系統為何是一個先驗的整體，先于要素而存在時，最終必然會追溯到索緒爾語言學的本體論預設。因此，本文認為“語言”既是本體，又是一個先驗的系統，語言系統觀源于語言本體觀，符號學層面的系統性源于本體層面的任意性。換言之，沒有本體論作為基礎，索緒爾的符號學只能是無源之水、無本之木。

其次，氣相色譜儀具有較高的靈敏度、出色的檢測能力，除了在化工領域的應用外，還在其他眾多領域得到了廣泛應用。儀器具備分析、檢測多種物質的能力，基本涵蓋化工分析中所要分析的所有物質，當儀器檢測到相應物質時，儀器將對其作出相應反應，以最快的速度將反應結果反饋給化工分析人員。

含柔直系統的電網潮流優化控制以交流系統滿足式(1)～(5)的各節點正常功率平衡及各種安全性不等式約束條件、柔直系統滿足式(6)～(13)的工程運行約束條件的前提下，使系統網損最小。

氣相色譜分析技術以其較高的分析效率、分析數據的精準性、儀器操作的簡便性，在化工領域得到廣泛應用，已經成為化工分析的主要技術，在物質分析和測定方面具有較高價值和優勢。化工生產會產生大量的污染物，容易導致環境污染問題的產生。氣相色譜分析技術的應用能輔助化工生產人員明確產生的污染物類型，從而對其采取針對性回收、處理和防治措施，盡可能將化工生產產生的污染物和生產對環境的污染程度控制在合理范圍內，推進化工領域高質量生產。同時，化工領域存在各類化合物，分析、測定化合物的類型是化工分析的一大重點工作。氣相色譜技術在酮類、環芳烴類、脂肪酸類、烯烴類化合物的分析中，都具有較高的分析價值。

氣相色譜儀的分離系統是僅次于分析系統的重要系統，該系統又被稱為色譜柱，主要由填充柱和毛細管柱構成。以柱內徑為1～10 mm、長度為0.5～10 m的填充柱為例，其可分解103塔板數，而其所需要的樣品容量僅為10～1 000 μg；10～150 m 長的毛細管柱所需要的樣品容量僅0.1～50 μg。因此，與其他化工分析技術相較，氣相色譜技術所需要的樣品數量均最少。

3 氣相色譜技術在化工分析中的具體應用

最后，分析速度快是氣相色譜儀的一大特點，尤其隨著技術的不斷進步，色譜分析技術也得到相應發展。分析人員使用氣相色譜儀分析化工試樣時，分析時間從幾秒鐘到幾十分鐘不等。一般而言，大部分試樣的分析，可以控制在10 min 內完成，甚至對于部分常用物質可在幾秒鐘內完成分析。

3.1 分析生產過程中產生的環境污染物

半揮發性的鹵代烴類有機溶劑在化工生產中被廣泛應用，生產過程中產生的廢水、廢氣排放到空氣中，將直接污染水體和大氣環境。氣相色譜技術的應用，能通過揮發分離和分析，檢測水體和大氣中的有毒有害污染物，明確鹵代烴類有機物的含量。在這一基礎上，采取優化加熱爐溫度的方式，對半揮發性的鹵代烴有機溶劑進行回收利用。經過氣相色譜技術的分析測定可知，在線性條件下，若r＞0.997 9，則鹵代烴的檢測程度在0.001～1.170 范圍內。

由此之外，縱觀整個藝術史，女性主題藝術的概念仍有著西方女權主義運動的背景，所以并不是所有包含女性的作品都可以稱之為女性藝術。這里所提到的西方女權主義運動，它可分為第一代、第二代、第三代。

在化工領域，以化工生產為主要工作，在這一環節，會產生大量的新物質，這就需要工作人員及時跟進和分析生產過程中的新物質，控制生產過程。氣相色譜技術可以檢驗3 種形態的物質，且操作簡單、靈敏度較高、速度較快，能輔助化工分析人員以最快速度檢測新物質的產生，明確新物質的類型。

關于建筑材料的燃燒性能等級，我國按照國家標準GB 8624進行劃分，以評價材料燃燒性能的相對好壞。作為我國建筑材料燃燒性能的分級準則，該標準在評價材料燃燒性能及其分級、指導防火安全設計、實施消防監督、執行建筑設計防火規范等方面發揮了重要作用，現行版本為GB 8624-2012。明確將建筑材料及制品的燃燒性能基本分級定為A、B1、B2、B3四級，同時建立了與歐盟標準分級A1、A2、B、C、D、E、F的對應關系，并采用了歐盟標準EN 13501-1：2007的分級判據。

3.2 分析、測定酮類化合物

氣相色譜技術在測定酮類化合物方面，也具有較高的應用價值。分析人員首先利用活性炭管采集空氣樣本，然后利用二氧化碳配制標準曲線濃度梯度。以異氟爾酮的分析為例，將1 mL 二氧化碳加入經過100 倍稀釋的異氟爾酮中，配制出異氟爾酮中間液。而后，以1 mL 二氧化碳為介質，將其分別稀釋500 倍、200 倍、100 倍、50 倍，配制出濃度梯度為18.1、45.3、90.5、181 μg 的標準濃度。選用色譜柱的毛細管柱規格為30 m×0.32 mm×0.5 μm，設置樣品的進口溫度為230 ℃、分析溫度為280 ℃、分流比為20∶1，毛細管柱的樣品進入量為1 μL，經過分析后把得到的色譜圖數據代入回歸方程中，得出其相關線性系數≥0.999。

需要注意的是，若待測物的濃度超出了測定范圍，則要使用二氧化碳對其進行倍數稀釋，直到濃度達到可測定的范圍內，最終得到的測定結果乘以稀釋倍數，獲得較為精確的酮類物質測量結果。

商業銀行創新的金融產品同質化現象比較嚴重。很多商業銀行的主要金融產品是負債類、資產類和中間業務，這也是大多數商業銀行進行產品創新的方向。但是目前這些方面的金融產品也比較單一，采取這種方式進行創新，就會出現產品同質化問題[1]。我國商業銀行金融產品創新的技術含量比較低，很多都是從國外借鑒，原創的產品比較少，而且由于地域差異，國外引入的金融產品難以推廣[1]。

3.3 分析環芳烴類化合物

在利用氣相色譜技術分析環芳烴類化合物時，其作用原理為利用物質的極性或吸附性存在差異對混合物進行分離處理，在氣體、揮發性物質的分離環節應用廣泛。在聚合物的成分分析方面，依次經過取樣、進樣、分析三個環節，采用靜態或動態分析法，以簡便的操作、高效的分析，檢測出化工生產環節所產生的環芳烴類化合物。

3.4 測定脂肪酸類化合物

在脂肪酸類化合物分析的傳統工作階段，滴定法、比色法是較為常用的兩種分析方法，雖然能對脂肪酸類化合物進行一定分析，但是其存在著適用范圍較窄、測定結果無法充分滿足實驗要求的問題。鑒于這一實際問題，采用氣相色譜分析技術，能對脂肪酸類化合物進行系統分析，在一定程度上解決了測定范圍窄的問題，并能優化分析流程、縮短分析時間。氣相色譜技術能對脂肪酸類物質進行系統規劃、分類，并實時監測、測定有機物的降解數據。

3.5 分析烯烴類化合物

溴元素是檢測石油化工產品中烯烴單體的關鍵元素，即溴價法。溴原子能與烯烴的雙化學鍵發生加成反應，以降低溴原子在石油化工制品中的含量。使用氣相色譜技術對檢測對象進行分離處理后，得到的色譜圖能直觀地反映出烯烴單體的分布。

4 結語

氣相色譜分析技術能有效提高分析的效率、精度和密度，是化工領域重要的分析技術。高效運用氣相色譜技術，獲得高精度色譜圖和分析數據，能讓化工分析人員全面掌握化工生產過程中和化工產品中的化合物種類、含量以及污染情況，并針對具體情況采取相應措施，推動化工領域高質量發展。