邵錦興
摘要:隨著科技快速發(fā)展,我國(guó)生產(chǎn)企業(yè)的發(fā)展環(huán)境更加繁榮昌盛?;瘜W(xué)分析技術(shù)可檢測(cè)、監(jiān)督化工材料的整個(gè)生產(chǎn)或使用過程,不合理的被應(yīng)用可能影響產(chǎn)品周期及質(zhì)量,導(dǎo)致企業(yè)利益受損,信譽(yù)蒙塵,市場(chǎng)份額縮小,發(fā)展受限。因此,我們應(yīng)重視化學(xué)分析技術(shù)對(duì)企業(yè)生產(chǎn)、研發(fā)及可持續(xù)發(fā)展的影響。
關(guān)鍵詞:化學(xué)分析;化工材料檢測(cè);運(yùn)用分析
1導(dǎo)言
化學(xué)分析技術(shù)不僅對(duì)化工材料的成分、結(jié)構(gòu)、安全特性進(jìn)行檢測(cè),未來還將形成化工材料動(dòng)態(tài)追蹤及更新的數(shù)據(jù)庫(kù),并融入企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)指導(dǎo)生產(chǎn),還將構(gòu)建立體城指導(dǎo)新材料,新工藝、新項(xiàng)目的推進(jìn)。
2常見的化學(xué)分析方法分類
2.1化學(xué)分析法
化學(xué)分析主要借助化工材料的屬性進(jìn)行其性質(zhì)判定。它屬于一種定量分析方式,在實(shí)際的分析進(jìn)程中,要根據(jù)樣品的量、反應(yīng)現(xiàn)象、產(chǎn)生物質(zhì)的量或者化學(xué)試劑消耗的量等,獲得檢測(cè)結(jié)果,并對(duì)其進(jìn)行待測(cè)組分的量。
2.1.1重量分析
指采用添加化學(xué)試劑是待測(cè)物質(zhì)轉(zhuǎn)變?yōu)橄鄳?yīng)的沉淀物,并通過測(cè)定沉淀物的質(zhì)量來確定待測(cè)物的含量。
2.1.2容量分析
滴定分析主要分為酸堿滴定分析、絡(luò)合滴定分析、氧化還原滴定分析、沉淀滴定分析。比如:酸堿滴定分析是指以酸堿中和反應(yīng)為原理,利用酸性標(biāo)定物來滴定堿性物質(zhì)或利用堿性標(biāo)定物來滴定酸性待測(cè)物,最后以酸堿指示劑(如酚酞等)的變化來確定滴定的終點(diǎn),通過加入的標(biāo)定物的多少來確定待測(cè)物質(zhì)的含量。
2.2儀器分析法
2.2.1電化學(xué)分析法
電化學(xué)分析法局限于只能研究低價(jià)離子,而外界的實(shí)驗(yàn)條件對(duì)于實(shí)驗(yàn)結(jié)果也具有很大的影響,其測(cè)量的標(biāo)準(zhǔn)程度與光度法所分析的結(jié)果具有一定的差異,穩(wěn)定性比較差。一般會(huì)采用單掃描極譜法,檢測(cè)的過程中會(huì)展示出比較明顯的極譜波波峰,體現(xiàn)出來的檢測(cè)結(jié)果十分明顯。
2.2.2光化學(xué)分析
比色法與分光光度法:比色法包括目視比色法和分光光度法,分光光度法就是分子吸收光譜分析,一般目視比色法是定性的,而分光光度法則是定量分析的。光度法與光譜法:光度法針對(duì)分子,光譜法針對(duì)的是原子或原子之間的鍵。光化學(xué)分析是基于能量作用于物質(zhì)后,根據(jù)物質(zhì)發(fā)射、吸收電磁輻射以及物質(zhì)與電磁輻射的相互作用來進(jìn)行分析的化學(xué)分析方法。
2.3色譜分析法
2.3.1氣相色譜法
氣相色譜法是一種能夠快速的將各種有機(jī)物質(zhì)分離的物質(zhì),因此,氣相色譜法一般被用在快速將有機(jī)物質(zhì)分離或者氣化的實(shí)驗(yàn)當(dāng)中,例如有機(jī)磷、有機(jī)氯、有機(jī)硫、菊酯類等物質(zhì),也可以用在一些單體物質(zhì)當(dāng)中。
2.3.2高效液相色譜法
高效液相色譜法的發(fā)展基礎(chǔ)是液相色譜法,當(dāng)前已經(jīng)成為食品測(cè)量中必不可少的一種測(cè)量和分析技術(shù),一般情況下被用在測(cè)量食品中防腐劑、甜味劑、食用色素等各類食品添加劑、營(yíng)養(yǎng)元素等物質(zhì)成本。
2.3.3離子色譜法
離子色譜法最初是由斯莫爾提出,于1975年正式產(chǎn)生,之后在此技術(shù)之上又推出了抑制型離子色譜法,單柱離子色譜法,這些食品分析方式在食品檢驗(yàn)中均得到了良好的普及。
3化學(xué)分析在化工材料檢測(cè)中的應(yīng)用分析
化學(xué)分析是化學(xué)學(xué)科中的重要組成部分,其不僅對(duì)化學(xué)各學(xué)科的長(zhǎng)遠(yuǎn)發(fā)展有著重要意義,且在多個(gè)領(lǐng)域均被廣泛應(yīng)用,如:醫(yī)療衛(wèi)生、資源開發(fā)、農(nóng)業(yè)、工業(yè)等。以下主要對(duì)化學(xué)分析中多個(gè)技術(shù)在化工材料檢測(cè)中的應(yīng)用進(jìn)行了簡(jiǎn)單闡述。
3.1分析不同物質(zhì)的結(jié)構(gòu)及組成方式,對(duì)被檢測(cè)物質(zhì)中的成分種類和組成結(jié)構(gòu)以及含量進(jìn)行分析。其中有多種多樣的分析方法,布置是化學(xué)分析法中的其中之一,除此之外,分析法還包括光譜、電化學(xué)、色譜等多種分析方法,在分析過程中,應(yīng)依據(jù)當(dāng)前實(shí)際情況,選擇合適恰當(dāng)?shù)姆治龇椒ǎF(xiàn)階段下,化學(xué)分析法是應(yīng)用最為廣泛的分析方法。
3.2表面及微區(qū)分析中,此種化學(xué)分析技術(shù)主要應(yīng)用于高分子符合材料中,利用探針對(duì)樣品表面進(jìn)行探測(cè),其中較為常見的應(yīng)用探針為電子、原子或例子,通過對(duì)探針映射到物質(zhì)表面又反射回來的多種因素的測(cè)定及變化,來了解結(jié)構(gòu)和組成該物質(zhì)的基本信息。該原理與蝙蝠發(fā)出超聲波相同,都是先發(fā)出一種物質(zhì),而后通過分析反射回來的信息來明確構(gòu)成該物質(zhì)的基本結(jié)果。但需要注意的是,在使用此種化學(xué)分析技術(shù)時(shí),必須要保障被檢測(cè)物質(zhì)表面的光潔度,且檢測(cè)環(huán)境要保持真空,不可有其余的外界物質(zhì),進(jìn)而最大程度確保探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,在此過程中,可利用多種類型的顯微鏡、質(zhì)譜儀等多種高精密度儀器進(jìn)行探測(cè)。
3.3分析被監(jiān)測(cè)物質(zhì)的元素價(jià)態(tài)及化學(xué)形態(tài),相同原物的不同價(jià)態(tài)及不同化學(xué)形態(tài)其表現(xiàn)、毒性均各不相同,雖然該部分性能與其本身的性質(zhì)與數(shù)量相關(guān),但是元素價(jià)態(tài)及化學(xué)形態(tài)對(duì)其也存在一定影響,比如一些金屬的自由型聚合形態(tài)對(duì)與相同生物的毒性差之深遠(yuǎn),所以在檢測(cè)物質(zhì)過程中,必須要對(duì)物質(zhì)元素的價(jià)態(tài)及化學(xué)形態(tài)進(jìn)行詳細(xì)分析。
3.4分析當(dāng)前物質(zhì)結(jié)構(gòu),由于不同物質(zhì)的晶體結(jié)構(gòu)類型各不相同,因此在檢測(cè)過程中不可采用同種射線進(jìn)行檢測(cè),可以晶體類型的復(fù)雜程度為參考來選擇適當(dāng)?shù)臋z測(cè)形式。比如,檢測(cè)單體的晶體時(shí)就可利用X射線對(duì)其四周結(jié)構(gòu)進(jìn)行監(jiān)測(cè),檢測(cè)復(fù)合型晶體時(shí)可依據(jù)粉末X射線對(duì)其進(jìn)行檢測(cè),而對(duì)于同樣簡(jiǎn)單的有機(jī)物檢測(cè)可以利用光譜法及質(zhì)譜法進(jìn)行檢測(cè)。以上幾種化學(xué)分析方式都可為相關(guān)工作人員提供詳細(xì)的數(shù)據(jù)信息,進(jìn)而實(shí)現(xiàn)結(jié)構(gòu)信息之間的互補(bǔ),進(jìn)而提升其在有機(jī)物結(jié)構(gòu)分析中的整體有效性。
4化學(xué)分析技術(shù)的發(fā)展方向
4.1形成化工材料動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)
隨著化學(xué)分析技術(shù)與計(jì)算機(jī)結(jié)合,化工材料動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù)發(fā)展進(jìn)程加快,有望提高化學(xué)分析技術(shù)的應(yīng)用率及準(zhǔn)確性,弱化人為數(shù)據(jù)偏差,避免陳舊數(shù)據(jù)應(yīng)用及錯(cuò)誤累積。我們要提高檢測(cè)人員的綜合素質(zhì),開發(fā)新型檢測(cè)設(shè)備,使數(shù)據(jù)庫(kù)不斷優(yōu)化。
4.2建立化工材料控制系統(tǒng)
未來化學(xué)分析不再簡(jiǎn)單的為生產(chǎn)提供監(jiān)督,起到“眼睛”的作用,還能融入控制系統(tǒng),起到“大腦”的作用。通過功能、參數(shù)、誤差范圍的設(shè)定,化工材料控制系統(tǒng)將融入到企業(yè)自動(dòng)化系統(tǒng)中,降低設(shè)備精度偏差及人為失誤,實(shí)現(xiàn)自動(dòng)處理檢測(cè)數(shù)據(jù),科學(xué)管理分析結(jié)果,服務(wù)連鎖啟動(dòng)程序,指導(dǎo)企業(yè)科學(xué)、有序、安全、高效地生產(chǎn)。
4.3模擬化工材料生命周期的立體城
未來化學(xué)分析的發(fā)展方向?qū)ń⒒げ牧仙芷谀M立體城。立體城將仿真模擬化工材料的起源、產(chǎn)生、使用、動(dòng)態(tài)變化及質(zhì)變的過程,并引入人工智能、模糊控制、動(dòng)態(tài)模擬、容錯(cuò)技術(shù)、誤差修正等演繹化工材料的變化,指導(dǎo)新材料的開發(fā),新工藝的推廣及新項(xiàng)目的投資。
5結(jié)語(yǔ)
我國(guó)經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展,對(duì)化工生產(chǎn)起到了一定的促進(jìn)作用,而在化學(xué)生產(chǎn)的過程中,化學(xué)分析的作用不容忽視。化學(xué)分析承擔(dān)著檢測(cè)化學(xué)材料,保障其質(zhì)量與安全性的重任,對(duì)企業(yè)生產(chǎn)效率、質(zhì)量、安全都有著決定性的影響?;诖?,進(jìn)一步對(duì)化工材料化學(xué)分析檢測(cè)進(jìn)行探索是非常必要的。