化工厂分析中气相色谱的应用

发表时间:2021/5/20   来源:《基层建设》2020年第31期   作者:吕东梅
[导读] 摘要:在经济高速发展的时代,为科学技术的发展提供了许多有利的条件,因此,战胜了许多先进的理论和技术,被广泛的运用到各个领域,促进各个行业的经济发展。
        大庆石化公司质量检验中心
        摘要:在经济高速发展的时代,为科学技术的发展提供了许多有利的条件,因此,战胜了许多先进的理论和技术,被广泛的运用到各个领域,促进各个行业的经济发展。比如气相色谱法,这是一种新型的技术,能够对样品进行分离、分析,在医学领域、环保领域等各个领域都被广泛运用。有鉴于此,本文在通过对相关文献研究以及结合自己多年工作经验情况下,首先阐述气相色谱法的概念、特点,然后针对气相色谱法在化工分析中的应用进行分析和探讨,以供广大同行参考。
        关键词:气相色谱法;化工;分析;应用
        我国经济的快速发展,我国社会的不断进步,为化工行业发展提供了许多有利的条件。随着时代发展的需要,化工行业的传统分离技术已经无法满足化工企业发展的需求。需要借助科学技术的发展,运用先进的理念与技术,提高样品的分离、分析效果。比如,气相色谱法,在化工的应用中,可以更高效,更快速,更简便的对气体的含量、纯度、利用率等进行检测,在一定程度上帮助了化工行业提高工作效率,推动化工行业更好的发展。
        1 气相色谱法概述
        1.1气相色谱技术的概念
        气相色谱技术是利用流动相将待测样品送入色谱柱从而实现待测样品各组分的分离,并对待测样品进行定性和定量分析。由于气相色谱技术需要对待测样品进行气化然后再进行组分的分离和分析,这就使得气相色谱技术易适用于易挥发且不易分解的待测物质。气相色谱技术根据同定相是固体还是液体可分为气固色谱和气液色谱,同时根据气固色谱的同定相是吸附剂,气固色谱又属于吸附色谱,气液色谱属于分配色谱。
        1.2气相色谱技术的原理
        气相色谱技术主要是根据待测物质各组分与固定相和流动相两相之间的吸附、溶解等物理作用的不同,从而实现待测物质中各组分的有效分离,进而实现待测物质各组分的定性和定量分析。具体来说,待测物质经过气化在以流动相为载体的作用下流过固定相,进而待测物质在两相之间由于吸附、溶解等作用的不同,使得各组分在固定相中的滞留时间不同,根据各组分在固定相中流出的时间的不同来对待测物质各组分进行定性分析,同时根据待测物质各组分在两相之间多次的吸附、解吸或溶解、挥发的过程,最终实现待测物质各组分之间的有效分离,继而在气相色谱仪的检测器中实现待测物质的定性和定量分析。
        1.3气相色谱技术的优缺点
        气相色谱技术相比于传统的化学分析方法,具有操作安全快速、检测的灵敏度高,且对待测物质各组分的分离更加高效的特点。同时,利用气相色谱技术对待测物质进行定性和定量分析时,所需的待测物质的量也比传统的化学分析方法要少,并且气相色谱技术可以实现重复检测甚至结合计算机电子技术可以实现待测物质的自动分析。然而,气相色谱技术也存在一定的缺点,例如在利用气相色谱技术对待测物进行定性分析时要将待测物的数据与色谱图、色谱峰进行比对才能进行准确的定性,甚至要与质谱技术和其他光谱技术进行联用来对待测物质进行准确、直观的定性分析,在利用气相色谱技术对待测物质进行定量分析时,也要对气相色谱仪进行校准。因此,在应用气相色谱技术进行化工分析时,要有针对性的选择,以实现分析结果的可靠性和准确性。在化工分析中,应用气相色谱技术来检测生产气中气体含量是关键环节。
        2 气相色谱法在化工分析中的应用
        气相色普法在许多的化学领域都得到应用,对于化分析中能够很好的得到价值的体现。在科技的发展之下,化工技术不断的得到提高,其中气相色谱法与化工分析结合越来越密切,可以从以下几点得到体现。
        2.1色谱柱的选择
        在化工生产中,产生的气中主要含有甲烷(CH4)、一氧化碳(CO)、氮气(N2)、氧气(O2)、二氧化碳(CO2)及氢气(H2)等等,应用气相色谱技术对煤气中的气体进行含量的测定和分析是煤化工产业的重要环节之一。在煤化工分析中对生产煤气中的气体进行含量的测定,在气相色谱仪的色谱柱选择时常用的有5A和13X两种色谱柱,其中5A色谱柱的检测时间是18 min,而13X色谱柱的检测时间是8 min。虽然SA色谱柱的检测时间比13X色谱柱的检测时间长,但是SA色谱柱的色谱峰间距比较宽,特别是甲烷与一氧化碳的峰间距要比13X色谱柱的宽很多,使其色谱柱效持续性强。

选择13X色谱柱进行气体含量分析的优势在于检测时间短,但是色谱峰容易出现粘连的情况,并且13X色谱柱大约10天就会出现老化现象,使得检测的耗费较大。因此,在煤化工分析中要根据生产和检测的实际情况和要求来进行色谱柱的有效选择,以满足不同的检测分析要求。
        2.2气相色谱仪的应用
        在化工分析中,应用色谱技术对煤气中的气体含量进行分析测定,其中气相色谱仪主要分为进样系统、分离系统、检测系统、控制系统及数据分析处理系统等等,相对来说,气相色谱技术由于检测器有热导池和氢火焰离子化两种,使其检测的范围很宽,可以实现多种组分的灵敏检测。在化工生产中,大多产品组分相对复杂,其分离系统要利用毛细管柱和不锈钢柱相结合,并采用多种检测器来进行待测物质的分析检测。
        2.3 实验式样选择全面及正确记录
        对于化气体的监测是一项比较繁琐的工作,因为不同的气化气体成分含量不同,同时相同的也存在的一定的差异,这就需要进行多次的监测。在选择监测式样时应该做到全面的选择,根据不同的实验式样进行监测,一般来说一氧化碳是作为化工的主要气体成分,但是一氧化碳不同的比重会影响后续的工作。在检测之前,需要使用比较新的化工气体,时间过长的气体可能会因为密封强度不够造成气体成分含量变化。相关的检测人员在进行监测数据记录时要根据实际所得数据进行记录,再根据理论数据进行分析。监测过程为了防止人为及非人为的因素影响,需要进行三次以上的监测,取其品平均值作为监测结果。同时需要对不同化工气体进行多测的监测。这样能够很好的建立起不同煤化气体的数据库,通过信息技术可以方便相同行业之间进行交流。
        2.4 针对酚类测定
        从实际生产情况分析来看,化工生产过程中所排放出来的废水中往往会含有一定量的酚类物质,其不仅具有较强的毒性,并且还会对水体、周边环境与生物带来不小的影响和危害,因此企业需要在排放前针对废水中酚类进行测定,若超标的话采取相应措施处理合格后方允许排出,这样一来为降低生物与生态环境影响打下坚实基础。现阶段针对化工废水中酚类测定上气相色谱地应用,主要是利用较强的毛细管柱进行水样提取,然后利用该技术全面测定水体中酚类具体含量。需要特别注意一点,气相色谱法在测定化工废水中酚类时我们要控制好检测数据误差要小于7%以内,这样一来为排放出达标的废水提供保证。
        3 提高气相色普法在化工分析中的应用
        3.1 利用先进的信息技术进行图像反映
        随着科学技术及信息技术的发展,在很多的领域的都使用了先进的信息技术。对于没化工行业而言,为了能够提高工作的效率需要不断的更新化工技术,对于气体的监测技术也需要进行改进。气相色普法可以与先进的信息技术相结合,利用图像反映出成分的含量,虽然现在两者的结合已经发展,但是为了工作的效率以及监测的精确度,就需要两者之间进行创新。大胆的尝试,不断的提高色谱法在化工分析中的应用。
        3.2 提高色谱柱的使用效果
        色谱柱在使用时,需要进行对于对色谱柱高温老化处理。这是由于色谱柱中存在着一部分杂质,在进行高温老化处理后能够有效的去除杂质。为了使得气相色谱法能很好的应用到化工分析中去,就需要高质量的色谱柱,相关的企业可以进行提前的对色谱柱进行处理,节省了大量的时间。同时也可以的太高色谱柱的使用效果,使得检测的数据更加的精准。
        4 结束语
        总得来说,目前对于化工行业越来越重视。气相色谱法具有灵敏度高、速度快、分离能力强、样品用量少等优点,目前气相色谱法在化工中得到了很好的应用,在进行检测时能很好的发挥出作用。为了使得气相色谱法与化工更好的得到应用,就需要气相色谱法与先进的科学技术及信息技术相结合,与时俱进,发挥出更大的作用。
        参考文献:
        [1]车红芳,苏秦.气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨[J].化工管理,2016(12):95-95.
        [2]张国杰,孙艳红.绿色化工环保技术与环境治理的关系[J].化工设计通讯,2018,44(09):224-225.
        [3]任晓明,赵弈.化工分析在化工生产过程中的应用[J].化工管理,2014(20):135-136.
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