色譜分析技術在化工分析中的應用

崔永紅(長沙曼德氣體有限公司，湖南 長沙 410100)

0 引言

色譜分析技術在化工分析領域的應用十分廣泛，它能夠更高效地檢測農藥殘留、氣體、脂肪酸類及環境污染物等，這也充分體現出它的實用性。本文在探究過程中從化工分析和色譜分析技術著手，闡述了其大致工作原理，并對色譜技術在化工領域應用的必要性做了簡單的分析，并從不同的角度對色譜技術在化工領域的應用進行了探討，同時提出應用過程中的注意事項，目的是為色譜分析技術的應用提供參考，最大程度上發揮色譜分析技術的功能，提高化工領域相關生產效益，促進化工行業的健康穩定發展。

1 色譜分析技術的概述

色譜分析技術主要是采取對取樣樣本實行色譜分析與檢測的方法，對化工生產中每道工序的原材料、反應物及產品進行分析，還能夠對樣本進行初步的分離提煉，并通過分子量這個固有內標將化合物逐個檢測并定性定量，進而完成對化工生產的所有環節的有效管控以及對產品品質的監測。當前常用的色譜分析方法可以分為兩種，一種是液相色譜分析法，另一種是氣相色譜分析法。這兩種方法作為化工分析中的儀器分析類型，都需要借助專用的色譜分析儀器來完成。得益于其常見性及優秀的準確率，色譜分析技術在我國化工分析范疇已經獲得了普遍運用，大大促進了化工生產的發展[1]。

2 色譜分析技術的原理及其系統組成

色譜法(又稱作層析法)作為一種物理分離技術，關于它的研究可以追溯到1990年前后。其分離的原理是將待檢測樣本置于兩相之間，并進行分離。兩相指的是固定相和流動相。前者是固定不動的，后者推動待檢測的混合物從固定相經過。混合物在流經固定相的過程中跟固定相產生反應，進而完成物理分離。不一樣的成分在流經固定相時停滯的時間也不一樣，這是由于混合物中每個成分的結構與具體構造不一樣，與固定相產生反應的強弱大小也不一樣。最終根據時間的早晚依次從固定相中流出，為相關人員察看它的分離現象提供便利。這種利用兩相的作用將混合物分離的技術叫做色譜法。在分離時以液體作為工具的叫做液相色譜；以氣體作為分離工具的叫做氣相色譜。液相色譜儀通常由高壓輸液系統、進樣系統、分離系統、記檢測系統、數據處理系統等幾部分構成。它的原理是將液體作為流動相，使用高壓輸液系統，樣本溶液通過進樣器進入流動相，流動相將其載入固定相里面，由于溶液中各種物質兩相分配的差異，造成兩相運動過程中，需要不斷重復吸附-解吸的分配過程，不同成分的運動速度出現很大的差異，最終按照順序被分離成單個組分從柱內流出，通過檢測系統完成檢測。固定相與流動相做相對運動的過程中，待檢測的混合物就在兩相之間來回重復進行分配，進而使它里面有著細微區別的各成分出現顯著的分離效果，以便相關人員更快速準確地對各個成分進行分離。然后把分離后的成分放進檢測系統中進行區分及鑒別[2]。

3 色譜分析技術在化工分析領域的實際應用

3.1 檢測脂肪酸類

以往的化工分析工作中，常見的對檢測脂肪酸類進行檢測的方法，如比色法等，都有一些問題，例如可檢測范圍不夠大、可用范圍小等。而色譜分析技術可以很好解決這兩種問題，它不但檢測范圍及應用范圍大，而且操作簡單靈活、檢測快速精準。此外，色譜分析技術在檢測脂肪酸類的過程中，還可以把樣本根據一定的特點進行分離定性，完成樣本內檢測對象的分類，加強對脂肪酸類物質的控制，可以更深入地了解有機物降解情況，從而提高化工行業檢測水平，為行業發展提供動力。

3.2 高密度和高精度分析

將色譜分析技術應用在化工行業，能夠比較全面、精準地獲得待檢測樣本的性能數據，提高了化工檢測的精度，對化工產品的生產提供了可靠的參考，能夠在一定長度上提高化工產品的質量。

3.3 永久性氣體、烴類氣體分析

在化工生產中，永久性氣體、烴類氣體等氣體非常常見，是很多化工產品生產的原材料，或者是中間產物。利用色譜分析技術可以簡便快捷且高效地實現對這些氣體的分離檢測與分析，并且可以增大檢測密度，是當前石油化工行業中化學分析工作里經常用到的分析技術[3]。

3.4 檢測藥物殘留

化學分析不只是運用在化工生產行業中，還運用在農產品及其他食品的藥物殘留檢測中。相較于傳統的檢測技術，色譜分析技術在這些化工分析工作中的應用充分體現了其操作簡便、檢測快速、精確度高的優點，并且它還可以檢測出以往無法檢測到的殘留化學物質，全面響應我國關注人民身體健康，關注農產品等食品安全的政策號召，為居民的飲食安全奠定了良好的基礎。

3.5 檢測環境污染物

色譜分析技術不但可以運用到常見的化工分析領域中，而且在環境污染物的檢測中的地位也舉足輕重。色譜分析技術可以使用很短的時間完成對水源及空氣中的污染物的成分與含量的精確檢測，這一方面有助于我國有關部門提高居民的生活環境質量，改善居民的整體生活水平，另一方面可以在突然發生嚴重化學事故時，迅速、高效、精準地對事故發生地的化學污染狀況進行檢測、鑒別和管控，為有關單位的應急行動及周圍居民的避險行為提供合理建議及便利。

3.6 對藥物進行分析

醫學化工是化工行業的一個組成部分，化工分析工作也包括藥物分析，而高效液相色譜分析便是藥物分析工作的關鍵所在。將色譜分析技術運用到藥物分析中，能夠給相關人員建立物質定性與定量分析方法提供助力，能夠給藥劑人員利用對制劑檢查項下信號雜質的研究來改進生產技術帶來幫助，并且還可以利用詳盡、精準的藥物分析確立藥物質量標準，大力促進了我國藥物分析工作及醫學化工行業的發展。

4 做好色譜分析需要關注的問題

只有做好色譜分析工作，才能將色譜分析技術更好地運用到化學分析工作中。做好色譜分析需要關注以下問題：首先，要挑選適宜的色譜柱。色譜柱是一種色譜分析儀器，它是氣相色譜分析設備中不可或缺的關鍵部件。選擇相匹配的色譜柱是高效開展色譜分析工作的基礎。但是在此之前，應該詳細了解認識色譜柱的參數。常用的色譜柱參數一般有固定相和尺寸，尺寸又包括管徑、填料、柱長、粒徑等。全方位學習各個參數的適配情形，可以更好地根據具體需求挑選最合適的色譜柱。正式開始挑選色譜柱，一是根據類似相溶的原理，遵循中極性、非極性、極性等選擇色譜柱。二是依據標準方法的要求選擇色譜柱。三是通過和生產企業或者是工程師溝通咨詢后挑選色譜柱。其次，提高我國色譜分析儀器的水準和品質。色譜分析是儀器分析法里必不可少的一種方法，十分倚賴專業的分析儀器。雖然相較于其他的化工分析儀器，色譜分析儀器已經發展地比較突出，但是現階段我國色譜分析儀器的某些生產企業中仍然留存著諸如技術不夠先進，質量參差不齊等許多缺陷，導致我國色譜分析儀器屢屢出現許多質量問題。比如，溫度傳感器在焊錫時未對低溫運輸造成脫離失效的狀況進行全盤考量、同樣的儀器背板配備的螺絲型號不統一、同一個工廠生產的兩臺相同型號的儀器標的顏色卻不相同等。這一連串問題都將給國產色譜分析技術在化工分析領域中的應用帶來顯著消極影響。因此，為了將色譜分析做得更完善，特別是想要切實地促進國產色譜分析事業的發展，必定要盡最大努力提高我國色譜分析儀器的水準和品質，甩掉落伍技術的同時，增強對質量的監管，進而提高產品的合格率，為色譜分析技術的推廣使用提供必要基礎[4]。

5 結語

色譜分析法分為氣相色譜分析法和液相色譜分析法兩種，兩者的原理稍有不同。色譜分析技術具備操作便捷、樣本用量小、檢測精確度高等優點。為了解決該技術在化工行業應用過程中存在的缺陷，應當科學選擇儀器設備，保證色譜分析儀器的質量，以此保障色譜分析技術功能的發揮，提高分析精度。