閆澤 劉軍站
摘要:色譜技術(shù)是分離分析技術(shù)的代表,其具有明顯的優(yōu)勢,是一種可定性、定量的分析技術(shù)。氣相色譜法是目前應(yīng)用最為廣泛的技術(shù)類型,其能夠完整地分析出相關(guān)物質(zhì)的程度,可以廣泛應(yīng)用于環(huán)保污染物分析、藥品質(zhì)量檢驗(yàn)分析、工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控等行業(yè)。文章從三個方面闡述了氣相色譜分析法的主要內(nèi)涵和重要作用。
關(guān)鍵詞:氣相色譜法;環(huán)保污染物;藥品質(zhì)量檢驗(yàn);工業(yè)產(chǎn)品質(zhì)量監(jiān)控;色譜技術(shù) 文獻(xiàn)標(biāo)識碼:A
中圖分類號:O657 文章編號:1009-2374(2015)14-0093-02 DOI:10.13535/j.cnki.11-4406/n.2015.14.046
氣相色譜技術(shù)是一種具有高效能分離的分析技術(shù),氣相色譜技術(shù)分析速度快、選擇性好,是目前應(yīng)用非常廣泛的一種分析技術(shù)。無論是在工業(yè)生產(chǎn)還是農(nóng)業(yè)生產(chǎn)或者環(huán)境保護(hù)方面,氣相色譜技術(shù)都以其明顯的優(yōu)勢受到多個領(lǐng)域的青睞。氣相色譜技術(shù)能夠?qū)Νh(huán)境樣品進(jìn)行分析、對藥品質(zhì)量進(jìn)行檢驗(yàn)、對食品中農(nóng)藥殘留進(jìn)行測定等。氣相色譜技術(shù)將隨著科技的進(jìn)步和經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,逐漸更新與升級,更好地參與到各個領(lǐng)域的檢驗(yàn)檢測工作中。
1 氣相色譜分析技術(shù)的基本內(nèi)涵
氣相色譜分析技術(shù)是20世紀(jì)50年代發(fā)展起來的,廣泛應(yīng)用于分離氣體和易揮發(fā)或可轉(zhuǎn)化為易揮發(fā)的液體及固體樣品,它本身具有的功能和特點(diǎn),讓它迅速得到人們的青睞,直到今天,氣相色譜分析方法仍是人們使用的一種重要的分離分析方法。色譜分析方法的使用原理是利用不同物質(zhì)在兩種具有不同的分配系數(shù)、吸附系數(shù)或滲透性,在兩相做相對運(yùn)動時,進(jìn)行多次分配而實(shí)現(xiàn)分離,而在色譜分析方法中,流動相為氣體的才叫氣相色譜。氣相色譜固定相有固體吸附和有機(jī)液體。其中固體吸附品種較少、重現(xiàn)性較差,主要用于分離永久性氣體和C1-C4低分子碳?xì)浠衔?。而氣液分配具有固定液純度高、色譜性能好、選擇范圍廣、品種多的優(yōu)勢,因此,目前大多數(shù)氣相色譜分析是氣液分配色譜。用于氣相色譜試樣進(jìn)行化學(xué)衍生處理,比如硅烷化法、酯化法、鹵化法、酰化法、環(huán)化法等,可用以分析高沸點(diǎn)、強(qiáng)極性、腐蝕性以及不穩(wěn)定性。
2 氣相色譜分析法的主要特點(diǎn)
2.1 分離效率高
通常一根長為1~2米的色譜柱,具有幾千個理論搭板的分離效率,有的長色譜柱具有幾十萬甚至上百萬的理論搭板分離效率,可以分配系數(shù)很接近或極為復(fù)雜、難以分離的物質(zhì),經(jīng)過反復(fù)分配平衡,最后可達(dá)到精確分離。
2.2 選擇性高
氣相色譜分析具有選擇性高的特點(diǎn),對性質(zhì)極為相似的烴類異構(gòu)體、旋光異構(gòu)體、同位素等具有很強(qiáng)的分析能力。
2.3 應(yīng)用范圍廣
氣相色譜分析不僅可以分析氣體樣品,還可以分析氣化成氣體的液體品樣和固體品樣,不僅可以分析有機(jī)物,還可以分析無機(jī)物,因此,應(yīng)用范圍廣是它的一個特點(diǎn),在化工、醫(yī)藥、環(huán)境監(jiān)測、農(nóng)藥、食品、水質(zhì)監(jiān)測和自然科學(xué)研究都具有普遍的應(yīng)用。
2.4 分析速度快
氣相色譜分析法具有分析速度快的特點(diǎn),通常一個試樣分析可在幾分鐘到幾十分鐘內(nèi)完成,快速的可在幾秒內(nèi)完成,在一些性質(zhì)很相似的試樣分析,可以一次進(jìn)樣。目前,隨著色譜分析技術(shù)不斷改進(jìn)和完善,色譜分析速度逐漸加快,一些先進(jìn)的色譜儀通常都帶有微處理機(jī)和自動進(jìn)樣系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)色譜操作和數(shù)據(jù)處理高速
度化。
2.5 靈敏度高
氣相色譜分析中具有高敏度檢測器,在各個領(lǐng)域的分析中都具有靈敏度高的特點(diǎn),比如:在水質(zhì)分析中可檢測出質(zhì)量分?jǐn)?shù)為高數(shù)量級的鹵素、硫、磷化物;在集中式生活飲用地表水檢測中,可最低檢出限為0.05~0.00002mg/L,相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)限值0.5~0.00012mg/L,達(dá)到分析評價要求。
3 氣相色譜分析技術(shù)的重要作用
3.1 氣相色譜分析應(yīng)用于環(huán)境檢測
氣相色譜分析方法在環(huán)境水和廢水分析中應(yīng)用廣泛,在少數(shù)發(fā)達(dá)國家已經(jīng)將氣相色譜分析檢測列為水中有機(jī)物的檢測分析的標(biāo)準(zhǔn)分析方法,成為標(biāo)準(zhǔn)鑒定工具,在一些水中復(fù)雜、多組分有機(jī)物、痕量分析,使用氣相色譜分析是強(qiáng)有力的分析方法,在甲醛檢測氣相色譜檢測方法比酚試劑法具有很大優(yōu)勢,酚試劑法測定容易受到醛類化合物干擾,存放時間短,穩(wěn)定時間短,檢測準(zhǔn)確性差,使用氣相色譜測定具有靈敏度高、分析速度快,衍生反應(yīng)在60℃的水中半分鐘即可完成。在空氣質(zhì)量檢測中,使用氣相色譜進(jìn)行全過程跟蹤式焦化廢水采樣方式,切實(shí)有效地檢測空氣質(zhì)量的其他指標(biāo)。
3.2 氣相色譜分析應(yīng)用于水質(zhì)檢測
氣相色譜分析方法和儀器經(jīng)過半個世紀(jì)時間研制已經(jīng)趨于完善,在我國生活飲用水約有四分之三的檢測采用氣相色譜儀器進(jìn)行檢測。在水源中丙烯酰胺的測定使用乙醇乙酯萃取,用色譜柱分離,用GC-ECD測定,可以檢出0.015μg;水源水中環(huán)烷羧酸的測定是衍生后進(jìn)行氣相色譜分析,最低可以檢測濃度為0.01mg/L,衍生反應(yīng)在35℃的水中2分鐘即可完成。在污水處理的厭氧發(fā)酵過程中,選用不同的菌種產(chǎn)生不同的氣體,不同組分進(jìn)行不同條件的分析。新型溶膠凝膠柱具有耐高溫、分離效果佳、制作工藝簡單,無需將苯甲酸衍生化,避免了衍生過程造成的誤差。
3.3 氣相色譜分析應(yīng)用于食品檢測
氣相色譜分析可以檢測食品中有害物質(zhì)殘留,保障食品的質(zhì)量與安全。食品檢測通常進(jìn)行富馬酸二甲酯殘留量測定,是樣品中富馬酸二甲酯經(jīng)過提取凈化后,用附氫火焰離子檢測器的氣相色譜儀進(jìn)行分離測定,再與標(biāo)準(zhǔn)系列比較定量,用氣相色譜檢測方法可以檢測糧食、糕點(diǎn)、含水分少低脂類固體食品,含脂肪較多的食品,也可以檢測水果類,還可以檢測糧油和蔬菜農(nóng)藥殘留檢測。
3.4 氣相色譜分析在其他分析檢測中的應(yīng)用
氣相色譜分析除了環(huán)境檢測、水質(zhì)檢測、食品檢測的應(yīng)用,還廣泛應(yīng)用于純物質(zhì)中雜質(zhì)、環(huán)境污染、藥物有效成分、代謝物、刑事法醫(yī)鑒定、石油化工生產(chǎn)中痕量物質(zhì)檢測,還能對有毒有害有機(jī)物進(jìn)行檢測。在空氣、水質(zhì)、土壤和糧食嚴(yán)重污染的今天,有機(jī)污染物的檢測備受人們關(guān)注。常用的檢測方法不能檢測出多環(huán)芳烴、苯系物、PCB等強(qiáng)致癌物的狀況,使用氣相色譜分析方法對有機(jī)污染物檢測,操作簡便、價格低廉、檢測準(zhǔn)確、易于推廣,目前在歐洲發(fā)達(dá)國家、日本和我國在有機(jī)污染檢測的方法中,氣相色譜分析方法占80%
以上。
4 結(jié)語
我國經(jīng)歷了快速的發(fā)展時期,工業(yè)的高度發(fā)展給環(huán)境造成了一定的損害。在倡導(dǎo)環(huán)境保護(hù)的時代,對環(huán)境的監(jiān)測工作尤為重要。氣相色譜法的廣泛應(yīng)用,就是從技術(shù)角度更好地分析和認(rèn)知污染物的存在,更真實(shí)地反映我們所處環(huán)境的現(xiàn)實(shí)情況。氣相色譜分析在多個領(lǐng)域的實(shí)踐能夠給予多種行業(yè)科學(xué)化、專業(yè)化、規(guī)范化的整理,運(yùn)用高效的方法準(zhǔn)確地鑒定出物質(zhì)之間的狀態(tài)和反應(yīng),更好地體現(xiàn)出科學(xué)技術(shù)對物質(zhì)世界的影響作用。準(zhǔn)確良好地應(yīng)用氣相色譜分析技術(shù),能夠?yàn)楝F(xiàn)代化生產(chǎn)和生活提供優(yōu)質(zhì)的數(shù)據(jù)參考。
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作者簡介:閆澤(1987-),男,陜西人,供職于陜西煤化工技術(shù)工程中心有限公司,中級職稱,碩士,研究方向:煤化工或氣相色譜分析。
(責(zé)任編輯:秦遜玉)