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液相色谱仪应用

简述色谱分析技术在化工分析领域的应用

时间:2021-02-03 11:53:45 作者:admin 点击:

 
 
    色谱分析技术是20世纪发展起来的一种有效的分析与分离技术,又称色层分析,简称层析。在化学工业产品的生产中,往往会出现许多不可避免的误差,而色谱分析技术作为一种减小误差的应用技术,在化工分析领域展现出了强大的生命力与实用性。
1 化工分析概述
 
化工分析技术是对化学工业产品的分析,因为化工产品在生产过程中,原料和产品会受到一系列外界因素的影响,其中的化学反应就会差生一些误差,而化工分析技术就会在一定程度上减少或杜绝这种误差的产生。一般说来,在化学原料和化学物质的反应中,其中的化学性质会产生变化,而化工技术就是对变化涉及到的化学物质的性质变化进行监测分析,并严格把控与检测化工产物的质量。仪器分析和定量分析是化工分析的常见手段,也是当前比较常用的手段[2]。
2 色谱分析技术概述
 
色谱分析技术是一种依据物质性质(溶解性、极性、离子交换能力、分子大小等)的不同的分析技术,当流动相携带样品流经固定相时,样品各组分在两相中不断的重新分配,最终达到分离与提纯,以便于对样品进行定性和定量分析,具体过程如图1。在分类上,常见的色谱分析法主要有两种,即液相色谱分析法和气相色谱分析法。
图1 混合物在色谱柱中的分离过程示意图
 
 
3 在化工领域应用色谱分析技术的必要性
3.1 节约成本,提高经济效益
 
色谱分析技术在国内外已经较为成熟,色谱分析技术可以应用于化学产品生产中,减少或避免化工企业的经济损失,从而提高经济收益,另外,目前的色谱分析的设备也经过了改良换代,较为成熟完善,无论在技术水平还是检验水平上都有着准确度高的特点。
3.2 加深材料认识
 
按照分离原理,色谱分析可分为吸附、分配、空间排斥、离子交换、亲和及手性色谱法等诸多类别,从中可以看出色谱分析的全能性,因此在对材料的认识上,可以更加全面的了解所检测对象或者化工材料的内部结构和性质。并且对材料认识的加深可以更进一步了解到化工材料需要改进的地方,为更加环保、无毒、经济效益强的化工原材料的出现奠定基础。
3.3 定量分析灵敏准确
 
在色谱分析技术中,常用的就是气相色谱分析和液相色谱分析,相对于气相色谱分析,液相色谱分析的适用范围较广,但这两种分析技术都能够从样品中精准灵敏的检测到化学物质,并且对化学物质进行分离与定量。能够充分气化的样品适合气相色谱分析,这类样品通常沸点较低、分子量较小,气相色谱通过升温程序和不同类型的色谱柱对样品进行检测、分离、定量,且操作较为简单便利,过程和结果拥有高效、灵敏准确等特点[3]
3.4 增强生产整体性
 
色谱分析法可以更好了解化工生产过程中的许多细节,例如化学物质之间的反应、反应的结果等,对于整个生产流程有更好的了解,并且通过分析结果,企业可以及时调整生产环节中出现的问题,推动生产流程的高效快速发展。
4 色谱分析技术在化工分析领域实际应用状况
 
色谱分析可以对样品进行浓缩、分离、提纯及测定。在多个领域都有色谱分析技术的应用,例如石油、化工、食品、农业、卫生、医药、冶金、地质等,有需要分析的地方就会有色谱分析的影子。在色谱分析技术中,毛细血管电泳技术的发展尤为瞩目,适用于氨基酸、核酸、肽及蛋白质的分析,在细胞和病毒的分析上也颇有建树。
4.1 检测药物残留
 
在农业上,色谱分析中的气相色谱分析法可以对农药存留及其残留量做出测定,可以检测出氨基酸、激素和各种维生素等,另一方面,也可以对金属离子进行检测,液相色谱分析法可以对农药和核酸进行分析,包括一些金属元素和无机离子。有利于降低我国农作物对身体的危害性,保证国民健康。
4.2 检测环境污染
 
气相色谱分析法可以对大气中含有的CO2,SO2,H2S,甲烷等进行检测分析。在短时间内,色谱分析技术可以检测到大气中污染物的含量和类型,为环境的整改提供数据依据[4]。
4.3 分析永久性气体、烃类液体
 
在石油化工行业,永久性气体、烃类液体是常见的原料和产物,色谱分析技术可以检测永久性气体、烃类液体的密度和存留含量,完成对其的分析和分离。
4.4 药物分析
 
医学化工属于化工行业,自然,色谱分析技术也可以应用到医学化工领域。通过色谱分析技术,相关人员可以完成对药物物质的定向与定量分析,可以帮助相关医学人员优化生产工艺,在药物质量与标准上,色谱分析技术也可以利用其技术优势,促进药物质量安全与标准的机制构建,推动我国医药行业的发展。
4.5 检测脂肪酸类
 
在传统的化学分析领域,比色法是传统的检测手法,但比色法存在着一些缺陷,例如可用范围不足、可检测范围较狭窄等。色谱分析技术的出现恰好弥补了比色法的不足,在可检测范围与可用范围上,色谱分析技术都展现出了强大优势,另外,色谱分析技术还具有检测方便、检测时间短、检测精度高的特点,通过对样品特征的分离定性,色谱分析技术可以加强对脂肪酸类的检测力度,有效掌握与了解有机物的降解与反应情况,从而提高整个化工分析领域的分析手段。
5 如何做好色谱分析技术
 
色谱分析技术在应用领域十分广泛,其优点是分离效果好,设备较简单,操作方便,方式方法多样,适应不同的需求,但其缺点是处理量小,即样本要求精简,另外处理周期长,操作具有不连续性,有的层析介质价格昂贵。因此要充分发挥其优势,主要有以下两方面:
5.1 色谱柱选择
 
色谱柱分为填充柱与开管柱两大类,在选择上,液相色谱分析往往采用填充柱。不同的分析对象要采用不同长度的色谱柱,一般10~30cm左右的柱长就能适用于复杂混合物的分析需要,相关工作人员要根据实际情况,选择合适的色谱柱。
5.2 提高色谱分析仪器的质量
 
色谱分析技术由于分类众多,不同的分析仪器只能分析特定的化学物质。目前在我国,不少色谱分析仪器的生产企业水平较低,设备质量得不到保证,比如同厂同型号的设备标色不一,同一仪器背板螺丝型号错位等,温度传感器在使用过程中存在脱落失灵情况等。国家要高度关注色谱分析仪的生产问题,出台相关生产规定,对于一些重要仪器和设备材料,标出规格和生产标准。另外,企业也要将质量放在首位,拒绝生产劣质产品。最后相关人员在购买色谱分析仪器时,要擦亮双眼,认真辨别。
6 结语
 
色谱分析技术中所用来分离物质与检测的设备一般是气相色谱仪和液相色谱仪,在种类和型号上,两种仪器各有不同。在分离效果上,色谱分析仪具有分析速度快、样品用量少、灵敏度高等特点。另外,针对色谱分析技术在化工分析领域的现状,相关工作人员要认真选择合适的仪器,相关仪器生产厂家应注意色谱分析仪器的质量,努力提高产品质量,推动色谱分析技术的进一步发展。在化工分析领域,色谱技术的应用要注意多方面的问题。相信在未来,我国的色谱分析技术在化工分析领域会更有突破。
 
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