摘要:随着社会经济的不断发展,化工行业的发展质量和效率显著提高。在这种背景下,各种新型化工材料日益增多,由于受内外部等多种因素的影响,在使用化工材料的过程中,潜在的风险隐患也较多,因此要利用化学分析技术,对化工材料的结构、成分以及元素价态等进行精准的识别,在保障材料质量和性能的同时,降低安全事故的发生概率。
关键词:化工材料;检测;化学分析新时期我国化工业拥有广阔的发展前景,但也面临着诸多挑战,其中就包括化工材料的应用,由于化工材料的种类较多,结构和成分存在较大的差异性,在采用化工材料的过程中,若未对其成分以及反应特征等进行检测,极易引发安全事故,造成不必要的经济损失。针对这种情况,需要采取化学分析技术对化工材料开展全面系统的检测,根据检测结果选择相应的化学工艺,为我国化工业的长效健康发展,注入源源不断的动力。
1化学分析技术简析
化学分析指的是依托于色谱、光谱、滴定以及质量分析技术等,对化工材料开展定量检测,根据检验检测数据,对化工材料的内部结构、质量性能等指标加以判定,在此基础上推断出在化工生产过程中,各种化工材料可能发生的反应,再制定科学合理的生产加工计划,不仅能够提高化工材料的综合利用效率,还能够避免安全事故。从化学分析技术目前的发展情况来看,色谱技术的应用范围最为广泛,该技术包括红外光谱检测法以及液相色谱分析法等,该技术最显著的优势特征是检测质量和效率高、周期短,样品所需数量较少,且检测结果的准确度较高,在化工材料的检测中,科学应用色谱技术,能够达成精准鉴别的目标。
在检测化工材料的过程中,要保证检测的精度,才能够准确鉴定出化学成分,确保其具有稳定性的特征。因此在应用化学分析技术时,一方面要做好人力资源的管理工作,聘用专业能力强且职业素养高的人员负责该项工作,避免因人为失误,导致检测结果缺少准确性;另一方面要加强对检测仪器的质量控制,规范性操作仪器,充分发挥出化学分析技术的作用和价值,确保化工材料的检测结果具有较强的参考价值,推动化工产业的高水平发展[1]。
2化学分析技术在化工材料检测中的应用要点
化工企业在生产的过程中,需要加工出多种类型的化工材料,在加工以及应用材料的过程中,若不了解材料的成分以及特性等,就将化工材料流通到市场中,一旦材料中含有有毒有害物质,就会给使用者的生命健康造成极大的威胁。因此要利用化学分析技术,对化工材料展开全方位的检测,确保材料各方面的指标符合规范要求。
2.1识别化学结构
不同类型的化工材料,内部结构会存在一定的差异性,在化学分析实验中,检测人员要对仪器设备实行科学的操控,对化工材料的结构进行精准的识别。化工材料主要有两种晶体结构,一种是单晶体,另一种是复合晶体。这两种晶体对应的射线有所不同,其中单晶体使用X射线,而复合晶体使用粉末X射线,因此只有明确化工材料的晶体结构,才能够选择正确的射线形式。受自身特性的影响,化工材料拥有放射性能以及腐蚀性能等,这两项特征对材料的储存和使用提出了更高的要求,一旦材料的储存环境不符合规范要求,就会降低检测结果的准确性,使其与实际情况产生偏差。例如经过化学分析后,对化工材料危险系数的定位不清,在储存、使用化工材料的过程中,未能做好防火措施等,一旦遇到明火,就会引发严重的爆炸、火灾事故,造成人员伤亡,影响到社会安定。因此要综合应用化学分析技术,准确识别化工材料的结构。
2.2鉴定化学成分
近年来,化工材料的种类和数量不断增多,社会各领域均加大了对化工材料的应用,在这种背景下,传统的化学分析技术已经无法满足化工材料对高精度检测的需求。对此,化学分析行业要顺应时代的发展趋势,不断更新工作理念,对现有的化学分析技术实施升级和优化,对化工材料的性质、成分以及稳定性展开全面系统的检测。当前除了检测效果较强的色谱分析技术外,还有电化学以及激光粒度分析技术等,合理应用这些高新技术,能够明确化工材料的成分组成情况。例如在实施有机物质的成分检测时,就可以将核磁共振与电化学分析技术等有机结合,检测出分子的基团,其中包括酰胺基以及氨基等,通过对有机物质内部成分的有效鉴定,推断有机物质的稳定性能[2]。
2.3判断反应特征
在日常生活中常见的化工材料有塑料以及玻璃等,这些材料对人们的生产生活起着至关重要的作用。在应用材料的过程中,若材料本身缺少稳定性,在外部因素的影响下,就会产生强烈的化学反应,严重的情况下会造成安全事故。因此,在加工化工材料前,要检测材料的反应特点,其中包括活性以及毒性等,确保化工材料的性能符合国家标准规定。部分化学材料中的成分存在不稳定的情况,外界因素若对其造成刺激,就会引发爆炸、火灾等事故。这就需要通过化学分析实验,对材料样品的反应特征加以判断,在实验过程中,要做好防护措施,选用合适的检测设备,如离子、电子探针等,在规范操作检测设备的基础上,采用加湿、加热等形式,创设出良好的检测环境。通过化学分析技术,可确定材料的性能差异,检测结果也会存在一定的差异性,在分析化学材料反应特征时,可利用化学滴定工艺,通过氧化还原的方式,测定其反应特征。除此之外,还可以采用酸碱或者光照的混合反应工艺,通过多元化的检测方式,为化学材料反应特征分析结果的准确性提供坚实的保障。
2.4判定内在反应
随着科学技术的不断发展,化工行业的生产制造工艺得到了优化升级,在这种情况下,化工材料也得以创新,在应用新型化工材料时,要借助化学分析技术,综合判定材料的内在反应,以免埋下安全隐患。以气相色谱法为例,利用这种检测技术对化工材料中的多环芳烃化学反应产生的物质进行系统的分析,能够全面掌握化工材料的内部组成元素。多环芳烃类化学物质是污染物的关键组成部分,这种物质的隐蔽性较强,即便量较少也会危及人们的生命健康安全。通过红外光谱法对化工材料加以分析可知,若波数接近3 346 cm-1,随着时间的不断推移,O—H伸缩振动吸收峰会持续递减,将检测数值与标准数值加以比对,就能够分析出化工材料中多环芳烃类物质的含量。
在开展脂肪酸类物质的检测工作时,采用气相色谱法既能够获得材料内部反应情况,还能够检测出脂肪酸溶液中的混合酸量,在此基础上,回收脂肪酸,整体回收率可达到100%左右,通过对检测结果的深层次研究,为化工企业更加顺利地实施生产制造提供科学的指导,有助于化工企业控制生产成本,提高资金资源的综合利用效率。
2.5推断元素价态
在化学分析工作时,化学材料的性质主要受价态的影响,当材料的数量以及性质等发生变化时,其价态也会随之变化,为掌握化工材料的元素形态,可使用氯离子对其电极展开深入研究,通过对电极的有效分析,了解化工材料的组成以及元素价态,为材料的开发利用奠定良好的基础。在实际操作中,要细化操作流程:在浓度较低的F融合中浸泡化学材料—软化氯离子—清理电极表面—检测电极平整度—推断化工材料的化学形态与价态。
此外,在检测化工材料的元素价态时,还要将重点放在两方面,一方面是表面,另一方面是微区。例如在检测高分子复合材料时,就要将探针置于材料表面用以分析被测材料的价态。具体而言,不同的化学材料形态明显不同,这就需要检测人员结合现实情况,合理选用相应的检测技术。
3化学分析在化工材料检测中的实际运用分析
3.1玻璃制品
玻璃制品在日常生活中发挥着重要的作用,是现代社会不可缺少的重要物品之一,在社会经济迅猛发展的今天,人们的生活品质日益提高,对玻璃制品的质量性能也提出了更高的要求。相关企业在生产玻璃制品的过程中,为保证其品质,需要对各种成分的配比实施优化,而化学分析技术是优化成分配比的重要手段。在化学分析技术的支撑下,对玻璃制品原材料中的成分以及配比进行定量分析,再灵活调整各种成分的配比,可使玻璃制品中的成分更加稳定。
常见的玻璃制品中含有大量的化学元素,如Na、Fe、Sn、F等,相关企业在加工玻璃制品时,要将各种元素的含量控制在合理范围内。在化学分析玻璃制品时,可以使用电化学分析法,根据离子选择相应的电极针,再分析原材料中的各项元素,其中包括F、Cl、Na、K。在测量Fe2O3时,可使用分光光度法,对试剂实施优级纯分析,然后再以单独称样的形式,对Fe2O3的精准含量加以测定,得出分析结论后,可确定玻璃制品中各项元素的质量分数,在合格的玻璃制品中化学元素为75%的二氧化硅、氧化钠、氧化钙以及小于5%的氧化铝等。
3.2塑料制品
在各种各样的塑料制品中,当属聚氯乙烯的产量最多,在生产这种塑料制品的过程中,所使用的添加剂不同,成品的性能也会出现一定的差异性。对于塑料制品而言,力学性能和物理性能直接决定材料的使用价值以及安全性。例如在加工塑料制品时添加了邻苯二甲酸酯类增塑剂,人们在使用这类化工材料时,会通过呼吸道以及皮肤吸收这种有毒物质,随着时间的推移,人体的神经系统会受到严重的伤害,因此要对塑料制品进行检测,确保其内部元素中不存在有毒有害物质,避免质量性能不达标的塑料制品流通进入市场,影响到人们的身心健康。磷酸钾苯酯也是聚氯乙烯的重要组成部分,在检测这种元素时,可将气相、液相色谱法与光度检测法有机结合,例如采用气相色谱+火焰光度的检测方法,就能够精准快速地测定出聚氯乙烯制品中磷酸钾苯酯的质量分数,性能达标的塑料制品,化学元素有40%~80%的合成树脂以及增塑剂等。通过先进的化学分析技术检测塑料制品中的有毒有害物质,将安全性高的制品流通进入市场供人们使用,可为消费者的生命健康安全提供可靠的保障。
3.3皮革制品
质量合格的皮革制品化学成分有90%以上的胶原蛋白以及矿物质等。在化学分析皮革制品时,主要就是对制品中的重金属含量实施测定,若这种物质的含量超标会损害到人体,例如铅或者镉等,这些材料在皮革制品中的含量有着明显的限定。现阶段,我国检测皮革制品重金属含量的方法有两种,一种是湿消解,另一种是干消解。这两种方法的优势特征较多,但也存在一定的局限性,即检测周期长,对试剂的使用量大。为提高检测效率,我国有关研究人员提出微波消解法+火焰原子吸收光谱法的检测方法,即对皮革制品进行微波消解处理后,再利用火焰原子吸收光谱检测技术,直接测定制品中的重金属含量。经实践证明,这种综合性的检测方法,不仅检测效率高,操作方式简单,还可保障测定结果的准确性,减少检测误差。
4在化工材料检测中化学分析技术的质量控制方法4.1规范操作检测技术
检测技术的操作方式是否正确直接关系到检测结果的精确性,因此检测人员在操控检测技术以及仪器的过程中,要严格按照规定内容,规范操作技术,确保操作流程和程序合理,尽可能地减少人为因素对检测结果的影响。例如在使用滴定分析技术时,想要充分发挥出该技术的作用,就要规范操作步骤,具体的操作方式和流程为:清洗滴定管—装入溶液—试漏—准确读取零点—滴定完成。在这一过程中,需要注意的是在读取零点的过程中,相关人员要手持滴定管的上端,确保滴定管与水平地面处于垂直状态,在读点过程中,视线要与液面在相同的水平线上,不可出现仰视或者俯视的情况,若读点有误会给分析结果带来不良影响。
4.2提高检测仪器精度
检测仪器的种类以及精度等均会影响到分析结果,特别是传统的化学分析检测技术,凡是出现在检测过程中的用品、仪器都会给分析结果带来影响。这就需要检测人员采取行之有效的措施,提高检测仪器的作业精度,并排除仪器因素对分析结果的影响。例如在化学分析过程中,需要用到多种器皿,如玻璃器皿、塑料器皿等,这些器皿在外界因素的影响下,可能会受到污染,并且玻璃制品中的物质还会溶解到试剂中,因此在选择检测器皿以及仪器的过程中,要结合化工材料的特质,有针对性地选用器皿、仪器。
4.3强化人员综合素养
在化工材料的化学分析中,检测人员的重要性不言而喻,但从该工作目前的开展情况来看,部分检测人员的综合素养还有待提升,在实际工作过程中,存在技术操作不当、流程混乱等情况,这是分析结果不具备参考价值的重要原因之一。对此,要做好检测人员的培训、考核工作,将各种化学分析技术的应用方法,逐一传递给检测人员,并积极开展实践培训,让检测人员在实践的过程中,将理论和实际紧密结合,从而为化学材料检测工作的有序推进夯实基础,避免因人员专业能力不过关,影响到检测水平和分析结果。
5结论
在化工企业的经营生产中,化学分析占据着重要的地位,是保证化工材料质量性能的根本手段。目前化工材料的检测工作,涉及内容愈发广泛,对专业性提出了更高的要求,因此该领域的相关人员要对传统的化学分析技术进行创新升级,为化工材料检测工作的高效推进,提供有力的技术支持。
参考文献:
[1]陈尧,徐红想.化工材料检测中化学分析的有效应用探究[J].江西化工,2021,37(3):5051.
[2]宋泽迅.化学分析在化工材料检测中的应用研究[J].当代化工研究,2023(13):4547.