气相色谱技术在化工分析中的应用探讨
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摘要：随着社会经济和科技的发展，气相色谱技术作为一种新型的分离、分析技术在化工、环保及医药等领域都有极为广泛的应用。本文通过阐述气相色谱技术的概念、原理及优缺点，重点探讨了气相色谱技术在化工特别是煤化工分析中的应用。
关键词：气相色谱技术;煤化工分析;应用探讨
1气相色谱技术概述
1.1气相色谱技术的概念
气相色谱技术是利用流动相将待测样品送入色谱柱从而实现待测样品各组分的分离，并对待测样品进行定性和定量分析。由于气相色谱技术需要对待测样品进行气化然后再进行组分的分离和分析，这就使得气相色谱技术易适用于易挥发且不易分解的待测物质。气相色谱技术根据同定相是固体还是液体可分为气固色谱和气液色谱，同时根据气固色谱的同定相是吸附剂，气固色谱又属于吸附色谱，气液色谱属于分配色谱。
1.2气相色谱技术的原理
气相色谱技术主要是根据待测物质各组分与固定相和流动相两相之间的吸附、溶解等物理作用的不同，从而实现待测物质中各组分的有效分离，进而实现待测物质各组分的定性和定量分析。具体来说，待测物质经过气化在以流动相为载体的作用下流过固定相，进而待测物质在两相之间由于吸附、溶解等作用的不同，使得各组分在固定相中的滞留时间不同，根据各组分在固定相中流出的时间的不同来对待测物质各组分进行定性分析，同时根据待测物质各组分在两相之间多次的吸附、解吸或溶解、挥发的过程，最终实现待测物质各组分之间的有效分离，继而在气相色谱仪的检测器中实现待测物质的定性和定量分析。
1.3气相色谱技术的优缺点
气相色谱技术相比于传统的化学分析方法，具有操作安全快速、检测的灵敏度高，且对待测物质各组分的分离更加高效的特点。同时，利用气相色谱技术对待测物质进行定性和定量分析时，所需的待测物质的量也比传统的化学分析方法要少，并且气相色谱技术可以实现重复检测甚至结合计算机电子技术可以实现待测物质的自动分析。然而，气相色谱技术也存在一定的缺点，例如在利用气相色谱技术对待测物进行定性分析时要将待测物的数据与色谱图、色谱峰进行比对才能进行准确的定性，甚至要与质谱技术和其他光谱技术进行联用来对待测物质进行准确、直观的定性分析，在利用气相色谱技术对待测物质进行定量分析时，也要对气相色谱仪进行校准。因此，在应用气相色谱技术进行化工分析时，要有针对性的选择，以实现分析结果的可靠性和准确性。在煤化工分析中，应用气相色谱技术来检测生产煤气中气体含量是关键环节。
2氣相色谱技术在煤化工分析中的应用
2.1色谱柱的选择
在煤化工生产中，产生的煤气中主要含有甲烷（CH4）、一氧化碳（CO）、氮气（N2）、氧气（O2）、二氧化碳（CO2）及氢气（H2）等等，应用气相色谱技术对煤气中的气体进行含量的测定和分析是煤化工产业的重要环节之一。在煤化工分析中对生产煤气中的气体进行含量的测定，在气相色谱仪的色谱柱选择时常用的有5A和13X两种色谱柱，其中5A色谱柱的检测时间是18 min，而13X色谱柱的检测时间是8 min。虽然SA色谱柱的检测时间比13X色谱柱的检测时间长，但是SA色谱柱的色谱峰间距比较宽，特别是甲烷与一氧化碳的峰间距要比13X色谱柱的宽很多，使其色谱柱效持续性强。选择13X色谱柱进行煤气中气体含量分析的优势在于检测时间短，但是色谱峰容易出现粘连的情况，并且13X色谱柱大约10天就会出现老化现象，使得检测的耗费较大。因此，在煤化工分析中要根据生产和检测的实际情况和要求来进行色谱柱的有效选择，以满足不同的检测分析要求。
2.2气相色谱仪的应用
在煤化工分析中，应用色谱技术对煤气中的气体含量进行分析测定，其中气相色谱仪主要分为进样系统、分离系统、检测系统、控制系统及数据分析处理系统等等，相对来说，气相色谱技术由于检测器有热导池和氢火焰离子化两种，使其检测的范围很宽，可以实现多种组分的灵敏检测。在煤化工生产中，大多产品组分相对复杂，其分离系统要利用毛细管柱和不锈钢柱相结合，并采用多种检测器来进行待测物质的分析检测。
2.3影响柱效的因素
在应用气相色谱技术进行煤气小气体含量的分析检测时，色谱柱的柱效也是重要的指标之一。其中，影响色谱柱柱效的因素主要有两个方面：一是载气，在应用气相色谱技术进行煤气中气体含量的分析测定时，载气通常选用纯度达99.999%的氢气，并且气相色谱的分子筛具有很强的吸水吸湿能力，要求载气必须干燥，当载气中有水分时，分子筛吸收水分使得其空穴被填满而失去活性;二是待测气体中的杂质，由于待测气体中的杂质会影响到柱效，在应用气相色谱技术进行煤气中的气体含量分析时要先将煤气中的杂质进行有效的过滤去除，尽量避免杂质气体对色谱柱的污染，从而影响色谱柱的柱效。
3结语
在化工分析特别是煤化工分析中，应用气相色谱技术进行待测物各组分的有效分离和定性、定量分析，主要从色谱柱的选择、气相色谱仪的有效应用及影响色谱柱的柱效因素方面来分析探讨气相色谱技术的具体应用，以发挥气相色谱技术的优势来实现煤化工分析工作的高效开展。
参考文献：
[1]车红芳，苏秦.气相色谱法在煤化工分析中的应用探讨[J].化工管理，2016（12）：95-95.
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