淺談氣相色譜法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用

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1、淺談氣相色譜法在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用摘要：氣相色譜法因為其自身的優(yōu)勢，比如具有高度的靈敏性、少量的樣品用量、較高的分離效能等，被人們廣泛應(yīng)用，比如比較常見的天然產(chǎn)物成分分析、環(huán)境樣品的污染物分析等。本文從氣相色譜技術(shù)出發(fā)，先簡單介紹了氣相色譜技術(shù)，然后重點探討了氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：氣相色譜；聯(lián)用技術(shù)；分離中圖分類號：C35文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A引言近年來，隨著社會的快速發(fā)展，人們生活水平普遍提高。但與此同時也面臨著多種威脅，比如食品安全、環(huán)境污染等，氣相色譜技術(shù)能夠分析檢測中發(fā)揮重要作用，其速度快、效率高，受到人

2、們的青睞。根據(jù)氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)機(jī)理與流程，應(yīng)用氣相色譜法實施環(huán)境監(jiān)測工作，以期為我國環(huán)保工作提供有利參考依據(jù)。一、色譜法的起源和發(fā)展色譜法又被稱之為色層法或者層歷法。1940年-1943年蒂西利斯進(jìn)一步發(fā)展了色譜法，發(fā)明了迎頭法以及吸附色譜法，因為這兩項發(fā)明讓他獲得了1948年的諾貝爾化學(xué)獎。1941年英國的馬廷和辛吉兩位科學(xué)家更進(jìn)一步發(fā)展了色譜法，開創(chuàng)了一個新的分配色譜時代，并因此而獲得了1952年的諾貝爾化學(xué)獎。在液一液分配色譜法的研究過程中，馬廷回憶道：用一根長僅一英尺的色譜柱對氨基酸進(jìn)行分離得出的結(jié)果往往出乎意料

3、。之后各國的科學(xué)家又對色譜法進(jìn)行理論和實踐中的發(fā)展。1959年這一節(jié)點上又出現(xiàn)了新的凝腔滲透色譜法，這種方法是以分子的大小進(jìn)行分離而得。1967年時，生物親和色譜又出現(xiàn)，這種色譜分離過程是以生活特異性來完成的。20世紀(jì)60年代末，近代高壓液相色譜法得到新的發(fā)展，這種技術(shù)發(fā)展的根基在于采納了高壓、均勻微顆粒填料以及其他新的檢測技術(shù)。這種液相色譜從而在分析速度、分離效率等方面實現(xiàn)飛躍發(fā)展。同時，高效的薄層色譜也相應(yīng)地發(fā)展起來。二、氣相色譜技術(shù)概述（一）、氣相色譜技術(shù)的內(nèi)涵氣相色譜法，英文全稱為gaschromatograph

4、y，人們一般將其簡稱為GC，出現(xiàn)于20世紀(jì)50年代，是目前色譜法中應(yīng)用最為廣泛的一種分析方法。它將惰性氣體作為載體，然后將樣品帶入氣相色譜儀，然后再進(jìn)行分析。這種方法比較適用于易揮發(fā)性液體、氣體混合物、固體檢測，分離效果非常好。（二）、氣相色譜技術(shù)的原理氣相色譜技術(shù)被廣泛運(yùn)用，其基本原理如下：混合物中的各組份借助一種流動相的帶動作用，當(dāng)期直接流經(jīng)另外一種固定相時，由于固定相對混合物中的各組份的作用是不一樣的，這就直接導(dǎo)致各組份在固定相的滯留時間不一致，那么人們就可以直接分離出混合物中的各組份。等混合物中的各組份分離成功之

5、后，它們會因為流動相的作用，逐一進(jìn)入檢測器系統(tǒng)，然后再進(jìn)行非電量轉(zhuǎn)換，最終轉(zhuǎn)換成與其濃度比例相符的電訊號。三、氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)機(jī)理與工作流程（一）、氣相色譜儀的結(jié)構(gòu)機(jī)理把氣體作為流動相的色譜過程稱為氣相色譜，其主要包括氣一液分配色譜與氣一固吸附色譜。把氣體作為流動相具有以下兩點優(yōu)勢：①由于氣體擴(kuò)散系數(shù)強(qiáng)，所以組分可以在兩相之間實現(xiàn)快速傳質(zhì)與高效分離。②由于氣體粘度小，所以色譜柱內(nèi)流動阻力不高；高壓氣體容器負(fù)責(zé)提供He、H2等載氣，由于載氣流量、柱長、柱子裝填方法與固定相粒度各不相同，所以必須進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整相應(yīng)壓力，最后利用

6、預(yù)熱盤旋管和熱導(dǎo)池檢測器的參比池將載氣置入柱子內(nèi)。因為柱子入口處裝置有氣體進(jìn)樣設(shè)備或液體試樣進(jìn)樣設(shè)備，所以從柱子排出載氣后，一定要經(jīng)過熱導(dǎo)池的工作池，在大氣中才能完全放空，注意載氣流量的監(jiān)控由安裝在柱前與柱后的相應(yīng)流量計負(fù)責(zé)。色譜柱的常用材料是不銹鋼管與玻璃管，其內(nèi)徑要小于4mm,如果柱內(nèi)有填料，且呈U形或螺旋形狀態(tài)，就要在恒溫箱柱內(nèi)實行裝置。分析目的決定色譜柱的裝置長度，但在實際裝置過程中，通常采用200?600cm的色譜柱。（二）、氣相色譜儀的工作流程氣相色譜儀的工作流程可以分為以下幾點：①氣流系統(tǒng)。把氣體作為流動相

7、的色譜過程稱為氣相色譜，其中氣體指的是載氣。氣流系統(tǒng)由載氣和檢測器所需的助燃?xì)?、凈化所需的脫氧管和干燥管、燃燒氣所需的閥件、測量所需的流量計和壓力表組成。②分離系統(tǒng)。分離系統(tǒng)由相應(yīng)色譜柱恒溫爐、電氣控制部件、色譜柱和分離所需的進(jìn)樣器組成。③檢測、記錄與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)。檢測、記錄與數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)由相應(yīng)積分儀、電氣部件、微處理機(jī)、檢測器和記錄器組成。四、氣相色譜技術(shù)在環(huán)境監(jiān)測中的應(yīng)用氣相色譜技術(shù)在分析檢測中得到廣泛的應(yīng)用，這里以相色譜技術(shù)在食品方面的分析檢測為例，探討這種技術(shù)的具體應(yīng)用。（一）、氣相色譜在水污染監(jiān)測中的應(yīng)用氣相色

8、譜法目前應(yīng)用十分廣泛，這其中涵蓋了雜質(zhì)的分離、食品藥品的成分分析、刑事司法鑒定等領(lǐng)域，尤其在環(huán)境污染物檢測中有著獨(dú)特的機(jī)理作用。隨著有毒有害有機(jī)污染物對空氣、水、土壤及糧食、蔬菜的污染日益嚴(yán)重，有機(jī)污染物的監(jiān)測已得到世界各國的重視。在日常生產(chǎn)工作中，常用的CODCr以及CODMn這兩種檢測方法都有著很大的局限性，例如