劉丹妮(陜西延長石油天然氣股份有限公司，陜西 延安 716000)

0 引言

氣相色譜技術(shù)是借助物理方法進行技術(shù)分離的手段，主要的技術(shù)原理是對混合樣品中的多種成分進行分離。例如，如果混合樣品的成分構(gòu)成只有兩種，即為兩相分離，而兩種混合物在接觸時必然會產(chǎn)生一定的相互作用，氣相色譜技術(shù)能夠結(jié)合兩種物質(zhì)的作用程度，對作用程序進行排序。從某種程度上來講，應(yīng)用氣相色譜技術(shù)需要結(jié)合各種樣品的分配系數(shù)來實現(xiàn)，通過兩種物質(zhì)在相互作用程度方面的差異，將原來具有較小分配系數(shù)的區(qū)別變成較大的區(qū)別，從而將樣品物質(zhì)從混合物中快速地分離出來，以滿足相關(guān)技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)的要求。氣相色譜技術(shù)具有操作簡單、檢測精度高以及檢測效率高等優(yōu)勢，因此被應(yīng)用在諸多領(lǐng)域之中。隨著現(xiàn)代科技的發(fā)展，氣相色譜技術(shù)也在不斷完善與革新，尤其是各種先進設(shè)備儀器的引入，使得氣相色譜技術(shù)獲得了更高的靈敏度和更加廣闊的應(yīng)用前景。

1 在化工分析領(lǐng)域應(yīng)用色譜分析技術(shù)的優(yōu)點

1.1 節(jié)約成本

對于化工企業(yè)來說，壓縮成本，提高利潤，提升企業(yè)的經(jīng)濟效益是公司最希望得到的結(jié)果。經(jīng)過多年的發(fā)展，現(xiàn)如今色譜分析技術(shù)已經(jīng)趨于成熟，適宜于運用到化工領(lǐng)域。一方面色譜驅(qū)動程序已進行了多次升級，色譜分析設(shè)備費用不高，能夠節(jié)約成本；另一方面全新的色譜分析技術(shù)，可以有效降低生產(chǎn)過程中的能耗，減少人力物力的投入。

1.2 加深對化工材料的認識程度

在化工分析領(lǐng)域中，對色譜分析技術(shù)的使用頻率不斷加速，促使其該項技術(shù)也在不斷進步。由于化工企業(yè)生產(chǎn)的產(chǎn)品種類眾多，若是許多化工產(chǎn)品不能確定統(tǒng)一的檢測標(biāo)準(zhǔn)，將無法對產(chǎn)品的質(zhì)量進行評判。色譜分析技術(shù)應(yīng)用在企業(yè)的化工分析領(lǐng)域有助于對不同的產(chǎn)品建立一個統(tǒng)一的評判標(biāo)準(zhǔn)，還能對不同的化工產(chǎn)品的化工原料、中間產(chǎn)品以及最終的產(chǎn)品質(zhì)量也可以進行監(jiān)察，可幫助科研人員深入了解原材料的特征，掌握產(chǎn)品組成成分和每種物質(zhì)的化學(xué)結(jié)構(gòu)。

1.3 實現(xiàn)精準(zhǔn)的定量分離

色譜分析技術(shù)與傳統(tǒng)的分析方法而言，其使適用范圍更加廣泛，這種技術(shù)只需很少的樣品檢測。一般對低沸點、小分子量的化合物使用氣相色譜分析技術(shù)，反之，對沸點較高、分子量較大的化合物則需要使用液相色譜分析技術(shù)。氣相和液相兩種分析技術(shù)擴大了色譜分析技術(shù)的適用范圍，不同性質(zhì)的化合物選用不同的分析系統(tǒng)；可以快速提高物質(zhì)的分離效果，也可以利用公式計算出不同化合物的分子的量。

2 氣相色譜技術(shù)在化工分析中的應(yīng)用

2.1 氣相色譜系統(tǒng)的組成

氣相色譜系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)組成上主要包括了溫度控制器、檢測器、記錄器以及相關(guān)的控制系統(tǒng)，以實現(xiàn)對氣路、氣源的控制，結(jié)構(gòu)組成示意圖如圖1所示。

圖1 氣相色譜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖

其中對氣源，一般是采用高壓氣瓶。對進樣系統(tǒng)中進樣器的選擇，需要結(jié)合樣本來進行實驗。氣相色譜系統(tǒng)的應(yīng)用范圍很廣，可以將其應(yīng)用在在環(huán)芳烴類測定方面。在測定環(huán)芳烴類時，氣相色譜技術(shù)主要是以柱色譜分離原理來實現(xiàn)的，其將載體氣體作為流動相，通過對物質(zhì)吸附性或者是極性差異的應(yīng)用，即可實現(xiàn)混合物質(zhì)的有效分離。該項測定工作分為三個階段：一是樣品提取階段；二是進樣階段；三是樣品分析階段。該方法最大的特點是簡單高效，在農(nóng)藥殘留測定以及水體易揮發(fā)性環(huán)芳烴類測定中的應(yīng)用非常廣泛。

2.2 氣相色譜技術(shù)在聚甲醛工業(yè)中的應(yīng)用

聚甲醛這種類型的材料在低溫的狀態(tài)下，依然具有較強的穩(wěn)定性，并且其具備良好的抗沖擊性能，在工業(yè)中是一種較為重要的材料。在其生產(chǎn)過程中，需要采用化學(xué)分析法，如氣相色譜分析法來對生產(chǎn)過程中的中間產(chǎn)物以及雜質(zhì)進行分析[1]。通過該技術(shù)的應(yīng)用，能夠經(jīng)過一次分析，就得出多種不同的組分，并且檢測的靈敏度也相對較高。當(dāng)設(shè)定好試驗的條件之后，就可以進行色譜分析，圖2為某三種物質(zhì)混合之后的色譜分析圖。

圖2 色譜分析圖

在該混合溶液當(dāng)中，包括了甲醇、甲醛及水，三種物質(zhì)的保留時間分別為11.01、3.03和6.88分鐘。

2.3 氣相色譜技術(shù)在工業(yè)廢水組分測定中的應(yīng)用

在工業(yè)廢水中，所包括的組分相對較為復(fù)雜，如包括了甲醇、苯、三乙胺以及三聚甲醛等多種不同的類型，需要對工業(yè)廢水中的個個組成的含量進行測定，以便采取有針對性的廢水處理措施。對于氣相色譜儀中所設(shè)定的條件，包括了載氣、燃氣、進樣口的溫度以及柱箱溫度等，圖3為所得到的色譜圖。

圖3 混合液的色譜圖

圖3的結(jié)果表明，甲縮醛的保留時間為5.011 min、三乙胺的保留時間為5.37 min，甲醇的保留時間為9.47 min，苯的保留時間為10.6 min，二氧五環(huán)的保留時間為16.37 min。同時利用回歸方程，計算相關(guān)系數(shù)都超過了0.999，并且回收率也超過了98%，標(biāo)準(zhǔn)偏差也在3.5%的范圍內(nèi)，表明采用這種氣相色譜分析方法所得到的結(jié)果較為穩(wěn)定可靠。

2.4 柱色譜分離技術(shù)的應(yīng)用

柱色譜分離技術(shù)在實際的化工業(yè)中也具有重要的應(yīng)用，在應(yīng)用過程中首先需要搭建好柱色譜裝置，如圖4所示。

圖4 柱色譜裝置

采用該柱色譜裝置所得到的紅外光譜圖如圖5所示。

圖5 紅外光譜圖

從分離產(chǎn)物的紅外光譜圖中可知，萘、茴香醛、N-甲基-2吡咯烷酮混合液柱色譜分離的先后順序為：萘最先被洗脫出來，N-甲基-2吡咯烷酮最后被分離出來，這與薄層色譜得到的分離順序是相同的。

3 氣相色譜技術(shù)在石油化工分析中的注意事項

根據(jù)不同問題做出不同的分析，色譜技術(shù)包含的種類較多，大致可以分為兩類，即液相色譜和氣相色譜。選擇使用的色譜不同在運用過程中所需要用到的技術(shù)與操作的方式也不同。所以在對石油化工中所含有的化學(xué)物質(zhì)進行分析時，工作人員需要依據(jù)采集的物質(zhì)之間的差異，根據(jù)其各自的特征選擇對應(yīng)的色譜對其進行分離。例如采集的石油中含有石油磺酸鹽，此時需要使用高效液相色譜技術(shù)對其進行分析。

在使用的過程中，還必須保證分析環(huán)境的安全性。在石油化工分析時，要借助不同的色譜分析技術(shù)。對各種物質(zhì)進行分析，會使用定量和樣品分析兩種方式完成，工作人員將之前已經(jīng)收集得到的色譜圖與當(dāng)前的色譜圖數(shù)據(jù)進行比較，進而得到色譜峰的有關(guān)信息，隨后再探究色譜峰中所包含的信息與機械之間產(chǎn)生的聯(lián)系，得出相關(guān)的各項數(shù)據(jù)[2]。

4 結(jié)語

綜上所述，氣相色譜技術(shù)具有高效能、高精準(zhǔn)度、分析速度快以及應(yīng)用范圍廣等優(yōu)點，在化工分析中的應(yīng)用也十分廣泛。它能夠提升化工分析的質(zhì)量和效率，為相關(guān)行業(yè)的優(yōu)化發(fā)展提供數(shù)據(jù)參考，從而充分發(fā)揮技術(shù)優(yōu)勢推動化工行業(yè)的進步。