氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的運用

梁偉恒

摘 要：目前我國的生態(tài)環(huán)境問題中，大氣污染問題比較突出，而且大氣污染問題還會給人們的身體健康帶來巨大威脅，因此近幾年來我國加大了大氣污染監(jiān)測工作，而氣相色譜法則是其中應(yīng)用效果比較顯著的一種方法。所以本文就針對氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用進行探討。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法;大氣污染監(jiān)測;應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2019.04.013

氣相色譜法是一種在有機化學(xué)中對易揮發(fā)而不發(fā)生分解的化合物進行分離與分析的色譜技術(shù)，利用該技術(shù)能夠?qū)δ承┨囟ǖ幕衔镞M行純度分析和分離，在當前的化學(xué)實驗中，有著比較普遍的應(yīng)用。經(jīng)過一系列的實踐證明，該方法的應(yīng)用能夠幫助更好的進行大氣污染監(jiān)測，對大氣環(huán)境保護也能起到作用。

1 氣相色譜法的原理介紹

氣相色譜法是一種用氣體作為移動相的色譜法，該方法根據(jù)其固定相的不同，可以大致分為氣固色譜法和氣液色譜法，該方法被主要應(yīng)用于某一特定化合物的純度檢測和混合物中的成分分離，從而實現(xiàn)從混合物中高效提取化合物。

氣相色譜法在應(yīng)用的過程中，主要通過氣相色譜儀對化合物進行化學(xué)分析，流通型的狹長管道，就是色譜柱，在混合物通過色譜柱的過程中，根據(jù)其固定相的不同，其在流經(jīng)色譜柱的過程中會產(chǎn)生速率的變化，從而使特定的化合物從色譜柱的末端流出，從而完成化合物的分離。

在大氣污染監(jiān)測的過程中，氣相色譜法主要用于氣體的監(jiān)測和分析，流經(jīng)色譜柱的混合物是空氣，空氣在流動的過程中，會根據(jù)色譜柱內(nèi)固定相的不同，從氣體中分離出某些化合物，然后通過觀察色譜柱，就能夠了解到大氣中各種物質(zhì)成分和含量。另外在監(jiān)測的過程中，還會將氣相色譜儀與檢測設(shè)備連接在一起，對色譜柱末端出口的氣體進行檢測。

2 氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用

2.1 有毒試劑監(jiān)測

目前我國經(jīng)濟社會在發(fā)展的過程中，汽車尾氣和工業(yè)排出的廢氣物質(zhì)中都會含有一些有毒的試劑，這些有毒物質(zhì)具有比較強的揮發(fā)性，如果不對其處理，很容易會揮發(fā)到空氣中，從而對大氣造成污染，威脅人們的身體健康。當前我國大氣污染中比較常見的有毒試劑，主要包括了一氧化碳和氧化氮等有毒氣體，而氣相色譜法對于這種有毒試劑和有毒物質(zhì)的反應(yīng)比較靈敏，很容易對其進行監(jiān)測，且在檢測的過程中，不容易受到其他因素的干擾，保證監(jiān)測數(shù)據(jù)的準確性。例如氣相色譜法測定空氣中的甲醇含量，具體如下：

（1）儀器及試劑。儀器：GIRDEL300色譜儀。試劑：異丙醇（不含甲醇），甲醇（色譜純）。

（2）實驗內(nèi)容。①選擇色譜柱。為了選擇最佳的分離條件，可采用FFAP柱、porapakQ柱、PEG1500柱，對飽和烴、甲醇、乙醇、甲苯、苯、丙酮進行保留時間測定。結(jié)果顯示，porapakQ柱對空氣中甲醇含量的分析比較理想。②配制標樣。取30±0.0001g的異丙醇放置在天平上，然后加入甲醇，加入量根據(jù)被測氣體中的甲醇含量確定，確保甲醇含量與1 μ1氣體樣品中的甲醇含量一致。③定性與定量分析。空氣中除了有甲醇外，還有低碳烴等有機物，由于不同物質(zhì)在色譜柱上的保留時間也不相同，因此需要在分析過程中采用保留時間定性法。本研究通過甲醇標樣保留時間定性，以測出甲醇的色譜峰。

定量分析采用外標法定量。計算公式為：

在上述公式中，C表示樣品中的甲醇含量;C表示標樣中的甲醇含量;Ai表示樣品中甲醇峰面積;As表示標樣中甲醇峰面積;Vi表示樣品進樣量;Vs表示標樣進樣量;d表示異丙醇比重。

（3）實驗結(jié)果。通過本實驗可以檢測出空氣中甲醇的含量，甲醇在空氣中的爆炸極限為6.0—36.5%，是一種有毒物質(zhì)，在空氣中的允許濃度為50 μg/L，本實驗測定結(jié)果顯示，當甲醇的濃度為9 μg/L時，色譜峰高為14mm，半峰寬為1.2mm。由此可見，此種檢測方法適用于大氣中對微量甲醇的監(jiān)測工作。

2.2 氧化碳有機污染物監(jiān)測

氧化碳是當前大氣中的有機污染物之一，如果大氣中的氧化碳含量過高，會在一定程度上造成區(qū)域內(nèi)溫度的升高，加劇全球氣候變暖問題，而利用氣相色譜法，則能夠?qū)Υ髿庵械难趸歼M行有效的監(jiān)測。由于氧化碳的特性，所以再利用氣相色譜法進行檢測時，可以借助氫火焰離子化檢測設(shè)備進行檢測，這種監(jiān)測設(shè)備在使用的過程中，其線性范圍比較寬，而且能夠與大氣中的氧化碳有機污染物迅速發(fā)生反應(yīng)，從而實現(xiàn)對其的監(jiān)測。這種檢測方法在應(yīng)用的過程中，主要是對污染物進行燃燒，然后通過火焰中元素發(fā)出的光譜來確定濾光器內(nèi)有機污染物的種類，其最大的優(yōu)勢就在于檢測過程的穩(wěn)定性，在檢測時主要利用了氧化碳等有機污染物的特性，所以避免了其他外來因素對檢測結(jié)果的干擾。

除了上述氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用外，還能夠?qū)庀嗌V法應(yīng)用于熱不穩(wěn)定化合物、硫污染物、汽車廢氣光化學(xué)產(chǎn)物等方面的檢測應(yīng)用，這對于滿足大氣污染防治要求具有重要的幫助作用。

3 氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用發(fā)展趨勢

當前氣相色譜法的應(yīng)用范圍越來越廣，只要是氣相色譜儀允許條件下能夠氣化而不分解的物質(zhì)，都可以采用氣相色譜法進行測定，因此，此種方法在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用也非常普遍。氣相色譜法的應(yīng)用具有分離效率高、檢測靈敏度高、選擇性好、應(yīng)用范圍廣等，因此，國內(nèi)外關(guān)于氣相色譜法的應(yīng)用研究也越來越深入。在未來的發(fā)展過程中，氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測中的應(yīng)用范圍會越來越廣，而且能夠測定的大氣中的污染物也會越來越多，這對于更好的滿足大氣污染監(jiān)測需求具有重要意義。

4 結(jié)束語

在我國的現(xiàn)代化建設(shè)過程中，經(jīng)濟建設(shè)的地位是毋庸置疑的，但是隨著我國社會的發(fā)展水平提高和人民生活水平的不斷提高，人們對于生活質(zhì)量也有了更高的要求，其中居住環(huán)境是影響人們生活水平的重要因素。氣相色譜法作為當前比較便捷和靈敏的大氣污染監(jiān)測方法，我國在開展大氣污染監(jiān)測的過程中，需要加強對該方法的應(yīng)用，利用該方法及時檢測大氣污染狀況，從而進行針對性的大氣污染防治工作，促進我國的大氣環(huán)境保護工作開展。

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