浅谈色谱类仪器对于人们生活的重要性论文_佟达

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内蒙古大唐国际克什克腾煤制天然气有限责任公司 025350

摘要:随着经济和各行各业的快速发展。色谱法作为现代分离分析的重要方法之一,其是对于复杂试样的分离技术的统称。目前,色谱法已经形成了多种多样的系列方法,例如:液相色谱、气相色谱和纸色谱等。近些年来,也产生一些新的色谱方法,例如:离子色谱、毛细管电泳等,这些方法使得色谱法成为现代自然科学实验室中至关重要的技术方法,并广泛应用于石油、环境、轻工等众多领域。本文开篇部分主要介绍了色谱法,之后讲述了色谱仪器的基本模块构成,最后列举了色谱类仪器在日常生活中的应用,其中重点介绍了在建筑行业的应用。

关键词:色谱法;色谱仪器;应用

引言

作为一种现代分离分析方法,色谱法在各行各业都发挥着至关重要的作用。相对应的,色谱类仪器广泛应用于每一个领域。在日常生活中,其实我们也间接的使用着色谱类仪器,只是我们尚不得知而已。

1色谱法概述

色谱法是一种非自发过程并需要一定耗能的分离分析方法。其基本原理是互不相溶的固定相和流动相两者与被测混合物中的不同成分之间的溶解或离子交换等相互作用是具有一定的差异,这些差异便可以使混合物中的不同成分分离开。即含有多组分混合物的流动相流经过固定相时,由于不同组分的性质不同导致组分之间随流动相流动的速度具有一定的差异,并且随着在流动相和固定相两者之间组分持续不断的多次作用,使得量变产生质变,也就是说,原本微小的差异经过累计后产生了较大的不同,从而使得混合物的不同组分在移动过程中逐渐分离开来。

2色谱仪器的基本模块

色谱仪器主要包含有以下的基本模块:1)流动相输送和控制模块。不管是液相色谱还是气相色谱,在色谱仪器设计的过程中,都需要有一个模块来将被测样品送入色谱柱内,从而使混合物分离,而此模块就是流动相输送和控制模块。2)进样模块。气相色谱主要是采用微量注射器将混合物样品从硅橡胶进样垫送入气化室,在其中样品受热气化后又被送入色谱柱。在设计气化室的时候要看所采用的色谱柱是何种类型的,这样才能更好地设计气化室。3)柱系统。色谱法的重要系统是柱系统。对于色谱柱而言,若色谱类型不同,则采用的色谱柱也是有相当大的不同的。4)检测系统模块。检测系统模块主要包括检测器自身、记录器和微电流放大器等。对于不同的色谱方法,所采用的工作原理不同,自然检测器的类型也不同。5)数据处理模块。原来的数据处理模块是采用外置的色谱数据处理机。之后,随着科技的进步,现在的设备都是内置数据处理模块,也就是说,将数据处理模块集成于仪器主控板内。6)温度控制模块。在设计色谱仪器时,都需要对内部的温度进行控制,不能超过一定范围,而不同的色谱仪器所需要的温度测控点的个数也不同。相对来说,气相色谱仪器所需要的温度测控点最多,而液相色谱仪器较少。

3色谱类仪器在日常生活中的应用

3.1食品安全

2005年发生了一件轰动全球的食品安全事故,即“苏丹红”事件,经检测,30多个企业的88个食品样品都被检测出含有苏丹红。在苏丹红的化学系列中,相比于苏丹红Ⅰ号,苏丹红Ⅳ号色彩更亮,毒性更强,造成的危害更大。很早以前,国际机构的三类致癌物中便包含有苏丹红Ⅳ号。“苏丹红”事件曝光后,政府部门便采用色谱技术对送检的食品样品进行成分分析,发现送检的样品中苏丹红Ⅳ号的最高含量达到了0.137mg/kg,即每千克样品中的苏丹红Ⅳ号便有0.137mg。这样的含量足以对人类的身体健康造成一定的危害。

3.2建筑材料

作为“衣食住行”的住,建筑行业也在我们的日常生活中占据着相当大的分量。如今房地产行业的发展如日中天,建筑材料的好坏同时也在危害着我们的身体健康。色谱方法作为一种分离分析方法,其在建筑行业也发挥着重大的作用。

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3.3在氯离子检测方面的应用

建筑行业也曾发生过重大的安全事故,例如,“海砂门”事件。海砂因作为一种建筑材料,其释放的氯离子含量超出一定值,便开始对钢筋进行腐蚀,从而刀子建筑结构出现腐蚀、脱皮等问题,影响了建筑本身的寿命,并在一定程度危害着人们的健康。检测氯离子含量在建材行业是一件非常重要的事情,国家标准也对建筑材料的氯离子含量作了一定的限制。目前也已有多人采用色谱技术来检测出不同样品中的氯离子含量。

3.4在氟离子检测方面的应用

在一些建筑材料及其制品中,氟化物严重影响着产品的正常性能发挥。目前,检测样品中的氟化物主要是检测样品中的无机氟化物和有机氟化物两部分。其中,有机氟化物是指含有氟离子的涂料中的氟含量的检测,其测量方法主要是将样品先经分离、烘干等一系列操作处理后放入碱液中,经其吸收后利用氟离子选择电极测量氟含量,即可得出样品中的氟离子含量。而无机氟化物主要是指玻璃、石膏等中的氟含量的检测,采用的方法主要有离子选择电极法与分光光度法。

4气相色谱仪(配FID)的仪器检测质量控制

现如今,配有氢火焰离子化检测器的气相色谱仪主要广泛应用于疾控系统实验室,比如测量车间中的卤代烃以及食物中的甜蜜素等等。作为实验中的测量设备,检测时气相色谱仪需处于良好状态。为了使得实验室内部的质量得以控制良好,在测量时仪器需状态正常,从而测量数据才具有香型的可靠性,并且还需要依据一定概率对测量结果的置信度进行评价。仪器期间核查:先将仪器开机预热,等到仪器状态达到稳定后,开始记录基线信号,半小时即可,根据测量结果考察基线和噪声;之后将车间空气中的环己酮当作检出物检测仪器的灵敏度和重复性。仪器准确度评价:7次测量标准溶液,之后仪器的峰面积值将会有相应的波动,使得浓度值会产生相应的偏差,再然后采用贝塞尔算法对测量结果进行相对不确定的评价,最后将评价值与标准物质证书所提供的不确定度进行比较,从而对仪器的准确度进行评价。

5测VOC挥发性有机化合物

由于VOC检测方法关系到不同指标对该指标的限量控制和在国际同类指标中该指标的可比性,因此合理选择VOC检测方法是至关重要的。本部分主要分析和比较国内与VOC检测有关的一些标准,以及如何依据标准和含量的不同去相应的选择合适的VOC检测方法。根据含量的不同,常见的VOC检测法对可挥发性有机化合物这一定义的理解有着一定不同,因而对于不同条件合理地选择适当的检测方法是十分重要的。

5.1多点加标低浓度曲线法

此方法的基本原理是采用含有非极性毛细管的顶空气相色谱仪,积分样品谱图中保留时间低于十四烷的组分的峰面积,从而测量样品中的可挥发性有机成分,实现定量分析的目的。多点加标低浓度曲线法在实现的过程中加入了混合标准溶液,通过采用合适的稀释剂配成浓度不同的加标样品,之后利用加标样品中的色谱出峰面积和质量两者之间的关系得到线性回归曲线,然后根据该曲线计算曲线的斜率和截距,即可得出样品中的可挥发性有机化合物的含量。

5.2差值法

此方法的基本原理是取出适量的样品,将其在洁净的表面皿上铺展开来,依据样品条件相应的选择合适的试样条件,之后对样品进行烘烤加热,从而充分发挥样品的可挥发性有机化合物成分,待其发挥完后对样品重新称量,即可得到样品中的不挥发物的质量,从而即可计算得出样品中不挥发物的比例,再然后利用卡尔•费休试剂滴定法检测样品,即可得出样品中的水分含量,最后,样品总质量减去样品中不挥发物的质量和水分质量,即可得到样品中可挥发性有机化合物的质量,此质量除去样品总质量就是样品中可挥发性有机化合物的质量比例。

结语

如今在建筑行业,色谱类仪器的应用越来越广泛,主要用来检测建筑材料及其制品中的离子含量,从而得出其含量是否超标。在未来,色谱仪器会更加应用于大千世界。

参考文献:

[1]何世伟.色谱仪器.浙江大学出版社,2012.

[2]北纳创联.离子色谱在我国建材行业中的应用进展,2016.

论文作者:佟达

论文发表刊物:《基层建设》2019年第13期

论文发表时间:2019/7/23

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