气相色谱技术在化工分析中的应用进展

王杏杰

摘 要：目前，气相色谱技术是应用最为广泛的一种分析方法，主要应用于工业、农业以及其他科研领域。这种新技术能够有效地对气体和液体实施分离，主要工作原理就是利用流动向的方式来对气体和液体进行高速分析。在石化领域中，经常使用火焰电离检测器和热岛检测器进行检测，进而扩大气相色谱的应用范围，提高其灵敏度，使得出的数据更加准确。基于此，本文笔者根据多年工作经验对气相色谱技术在化工分析中的应用进行简要阐述。仅供业内同行参考交流。

关键词：气相色谱;化工;应用;

在我国国内针对气相色谱技术的理论研究已经有较长的历史，也在一定程度上取得了不菲的成绩，国产气相色谱分析仪器的产品质量和产量在化工分析中应用较高。在我国经济发展过程起到重要作用。随着科技的不断进步，全国各行各业都在致力于研发新的技术，作为技术要求高的化工企业，也应该加大研发力度，促进气相色谱技术能够更好的改进与应用，这样，我国的化工行业才会实现更好更快发展。

一、气相色谱的含义及发展过程

1.气相色谱的含义

色譜分析技术就是化工分析领域中常见且有效的分析技术。这种新技术能够有效地对气体和液体实施分离，主要工作原理就是利用流动向的方式来对气体和液体进行高速分析。而在石化生产过程中，会产生许多不同的气体，对于这些物质进行辨别就需要使用到气相色谱，这种方法能够对石化产品的原料进行有效分析，主要是通过四阀五柱全填充柱双热导检测器对烃类气体进行分析。此方法具有较多优点，易操作，易管理，使用范围广，可以对烃类气体进行分离检测。

2.气相色谱的发展过程

1952 年，气相色谱法被正式提出，不久后便生产出了世界第一台气相色谱仪器，其工作原理是根据滴定溶液体积与时间的关系进行制图，从而显示出色谱图。随后，通过两年的发展时间，热导计被人们制造出来，标准着气相色谱检测器迈向了新时代。1958 年，火焰离子化检测仪被研究出来并得到推广，然后，氩电离检测器被人们发明出来，使得化工检测的灵敏度得到大大提升。

上个世纪六十年代初期，随着科学技术的不断发展，在此阶段中，人们开始对分析的精度有了新的认识，气相色谱技术取得了很大突破，后来出现了更多选择性好、灵敏度高的设备，色谱柱效也大幅提高，在一定程度上促进了气相色谱技术的发展。20世纪80年代，计算机技术的普及和不断发展，各种新的技术及工艺不断被推广及应用，人们开始对气相色谱技术的反应速度、灵敏度、选择性提出了更高的要求。

在上个世纪九十年代初期，随着新技术的广泛应用，能够在最大程度上减少质谱检测器的生产费用，降低了技术的复杂程度，气相色谱检测器开始逐渐被普及。

二、气相色谱分析的特点

1.分离效率高

色谱柱的分离效率高。在正常情况下，一根正常的1m色谱柱就可以分离成几千个理论搭板。长色谱柱的理论搭板分离效率更高，对于系数相似或很难进行分离的物质同样可以实施分配技术，并反复进行分配平衡，以达到最佳的分离效果。

2.使用范围广

该技术的使用范围更加广泛，能够运用到各种形态中，可以对液体和固体进行分析研究，在石化领域、医药研究、土壤监测、物质检测、污水检测和自然科学等领域都可以使用。

3.样品用量少

色谱柱具有很高的分离效率，分离所需的同等理论搭板效率，色谱柱的用量明显小于其他技术。

4.分析速度快

近年来，随着色谱分析技术的不断发展，色谱分析的速度越来越快。通常分析一个试样在 10 min 之内就能完成，有的甚至几秒钟就能完成。对于一些性质很相近的试样，只需进行一次分析即可。

5.灵敏程度高

气相色谱的主要特点就是具有较高的灵敏度和出色的检测能力，可以应用在众多领域中。

6.操作简单

气相色谱的操作非常简单，只需明确操作规范，严格按照操作流程使用即可。

三、气相色谱技术在化工领域应用现状

现阶段，无论是世界上的其他发达国家，还是在中国，气相色谱技术经过多年的发展已经变的非常成熟、高效，气相色谱仪器已经更新换代了很多次，换代后的气相色谱仪器，变得非常经济、高效、完善。因此，在化工分析领域广泛的应用了气相色谱技术，所需的能量和能耗均比较低，同时，能够有效控制化工生产各环节的反应效率和产品质量，非常有力于改善化工行业的环境，减少人力资源的消耗，降低安全隐患。在此背景下，气相色谱技术被广泛的推广应用到整个化工行业中，随着应用范围的不断扩大，通过不断的设计改进，现阶段，我国已经研制出多维特质气相色谱技术。此技术的应用，可以直接把样品放置在室内，在利用气流的流动作用下使固体物质发生改变，通过特定的时间内，就可以促进组成部分产生分离现象，通过放大后还可以形成色谱峰。

四、气相色谱技术在化工行业中的应用情况分析

目前，石化工业领域的竞争越来越激烈，在保证产品质量的前提下，最大限度减少能源能耗对于石化企业的长远发展至关重要，在一定程度上起到推动气相色谱技术发展的作用。

1.气相色谱技术测定酮类化合物

测定空气中的酮类化合物其原理是将空气中的酮类用活性炭管采集，在分析前需先配置标准曲线浓度梯度，以测定异佛尔酮的职业卫生标准为例，将其纯度大于99.5%的异佛尔酮色标稀释进入二硫化碳介质中，先将浓色标稀释100倍加入1ml二硫化碳配置出异佛尔酮中间液，再将中间液以1ml二硫化碳为介质分别稀释500倍、200倍、100倍、50倍、配置出浓度梯度为18.1 45.3 90.5 181 ug/ml的浓度，使用仪器为岛津GC-2014C的气相色谱仪，色谱柱为毛细管柱FFAP 30m*0.32mm*0.5um ，柱温条件为160℃平衡6分钟，设置进样口温度为230℃，设置温度为280℃，分流比为20∶1的仪器参数，并调制最佳状态，进样1μL，测定各浓度的峰面积，以测得的峰面积对应的异佛尔酮浓度绘制标准曲线且计算回归方程，其相关线性系数应≥0.999。

将取样的活性炭管内活性炭倒入1ml二硫化碳内放在岛津GC-2014C上设定好测定状态，将测得的峰面积值由标准曲线或回归方程得到样品中异佛尔酮得浓度，如果样品溶液中的待测物浓度超出测定范围，应用二硫化碳稀释后测定，计算时需乘以稀释倍数。此为气相色谱仪在酮类测定中的应用，大大增加了测定空气中酮类化合物含量的准确度。

2.提升对化工密度以及精度的分析

进行化工分析时，利用气相色谱技术，就可以快速提高化工密度以及精确度的分析效果，同时，通过合理配置最终形成标准气，这样，就节约了检测时间，可以对一些气体浓度较高的部分直接筛选出，无需专门进行检测，同时，也可以对其进行重复分析检测，以其能够达到控制气体分析的精确度及密度。技术人员在对气体进行分析操作时，要求其能够充分吸收，确保能够安全燃烧，同时，不要出现跑气现象。

气相色谱技术在化学分析领域中有很多益处，因此，必有重视气相色谱技术在我国的研究与在化工行业中的推广，重视气相色谱技术在我国化工分析领域的实际应用，使其不断的发展进步。

结束语：

综上，气相色谱分析在化工领域的应用大幅提高了生产质量和效率。但气相色谱分析在化工领域的应用还未形成全覆盖，相信随着气相色谱技术的不断创新，分析框架会更加完善。

参考文献：

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