對(duì)大氣污染監(jiān)測(cè)中氣相色譜法的路徑分析

羅永剛

摘? 要：大氣污染監(jiān)測(cè)中應(yīng)用氣相色譜法，具有高效、敏捷準(zhǔn)確的特點(diǎn)。大氣污染監(jiān)測(cè)與治理十分必要，結(jié)合氣相色譜法的基本原理與實(shí)際應(yīng)用，闡述氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測(cè)中的具體應(yīng)用，為大氣環(huán)境保護(hù)提供一定參考。

關(guān)鍵詞：氣相色譜法;大氣污染監(jiān)測(cè);運(yùn)用

分類號(hào)：X92

氣相色譜法作為一種新型的監(jiān)測(cè)方法，以色譜作為主要對(duì)象，廣泛應(yīng)用于環(huán)保、化工、醫(yī)療和食品等領(lǐng)域。進(jìn)一步明確氣相色譜法的原理和使用途徑，有助于更好的服務(wù)大氣污染監(jiān)測(cè)，從而更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣環(huán)境的保護(hù)。

一、氣相色譜法應(yīng)用原理

1.色譜技術(shù)

色譜技術(shù)，又稱層析技術(shù)，廣泛應(yīng)用于物理分離，如圖1所示，為一臺(tái)色譜儀。根據(jù)應(yīng)用色譜技術(shù)分離物質(zhì)時(shí)，混合物的不同部分具有不同的流動(dòng)狀況，不動(dòng)態(tài)部分稱為固定相，流經(jīng)固定相的液體混合物稱為流動(dòng)相。在兩者流動(dòng)過(guò)程中發(fā)生接觸，進(jìn)而發(fā)生反應(yīng)?？紤]到固定相和流動(dòng)相的結(jié)構(gòu)與性質(zhì)不同，所以兩者之間發(fā)生的反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生不同的效果。即保證推力作用相同，固定相中的不同成分之間存在停留時(shí)間差異，所以流出固定的順序就不同，即可按照物質(zhì)成分進(jìn)行順序分離。

2.氣相色譜法

氣相色譜法是以氣體作移動(dòng)相的色譜分離法，在實(shí)際應(yīng)用中固定相可以分為氣固和氣液，即氣固色譜法和氣液色譜法。氣相色譜法主要用于對(duì)某一特定化合物進(jìn)行純度檢測(cè)或從混合物中進(jìn)行該成分的分離與高效提取。氣相色譜法的應(yīng)用主要是借助氣相色譜儀，對(duì)混合物的成分進(jìn)行化學(xué)分析。其中有狹長(zhǎng)的管道，即色譜柱，混合物在通過(guò)色譜柱時(shí)，由于不同的固定相流經(jīng)色譜柱的速率變化不同，因此特定的化合物可以實(shí)現(xiàn)順序流出。

3.大氣污染監(jiān)測(cè)中氣相色譜法的應(yīng)用

氣相色譜法應(yīng)用于大氣污染監(jiān)測(cè)中，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)氣體的監(jiān)測(cè)和分析?？諝庠诹鹘?jīng)色譜柱時(shí)，受到色譜柱不同內(nèi)固的作用，空氣中會(huì)順序分離出某些特定的化合物。因此只需對(duì)色譜柱進(jìn)行觀察和記錄，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)大氣成分及其含量的監(jiān)測(cè)。在大氣監(jiān)測(cè)的實(shí)際應(yīng)用中，通常將氣相色譜儀與檢測(cè)設(shè)備連接，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)色譜柱末端出口的氣體進(jìn)行檢測(cè)。

1.4 氣相色譜檢測(cè)標(biāo)準(zhǔn)氣體配置

在應(yīng)用方法進(jìn)行大氣污染監(jiān)測(cè)時(shí)，制備標(biāo)準(zhǔn)氣體十分重要，標(biāo)準(zhǔn)氣體會(huì)直接影響檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性。標(biāo)準(zhǔn)氣體制備通常情況下有動(dòng)態(tài)和靜態(tài)兩種方法，靜態(tài)方法是將適量的氣體原料進(jìn)行比例稀釋，通過(guò)計(jì)算氣體濃度，保證氣體實(shí)現(xiàn)均勻混合。靜態(tài)法用到的工具主要是注射器和集氣瓶。動(dòng)態(tài)法操作更為簡(jiǎn)單，只需將被檢測(cè)的氣體按照確定的組分進(jìn)行組合，主要是通過(guò)將稀釋氣體以緩慢的速度通向氣體混合室，實(shí)現(xiàn)氣體的配置。動(dòng)態(tài)法中常用負(fù)壓噴射法和滲透管法。

二、氣相色譜法在大氣污染監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用途徑

1.有毒試劑監(jiān)測(cè)

考慮到有毒試劑的沸點(diǎn)通常較低，且具有較強(qiáng)的揮發(fā)性，極易擴(kuò)散到空氣中，對(duì)人們的生產(chǎn)生活造成負(fù)面影響。尤其是汽車尾氣的排放，加劇了大氣污染，應(yīng)用氣相色譜法進(jìn)行大氣環(huán)境中的有毒氣體監(jiān)測(cè)，可以有效避免其他因素對(duì)實(shí)驗(yàn)造成的干擾，增加實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性，為環(huán)境監(jiān)測(cè)和污染治理提供更科學(xué)的參考。

2.有機(jī)污染物或氧化碳監(jiān)測(cè)

大氣污染物主要包括有機(jī)污染物和無(wú)機(jī)污染物，其中對(duì)于有機(jī)污染物和碳氧化合物進(jìn)行監(jiān)測(cè)時(shí)，主要應(yīng)用氫火焰離子化的監(jiān)測(cè)設(shè)備。氫火焰離子化的監(jiān)測(cè)設(shè)備具有較好的穩(wěn)定性和較高的靈敏性，適用于線形范圍較寬的檢測(cè)。如對(duì)大氣中的硫污染物，就可以使用氫火焰光度監(jiān)測(cè)儀器進(jìn)行測(cè)定。由于一些元素在燃燒時(shí)會(huì)發(fā)出特定的光譜，因此可以實(shí)現(xiàn)硫污染物的測(cè)定。這需要先確定濾光器的種類，還需要應(yīng)用光電倍增管進(jìn)行放大測(cè)量。

其中，在進(jìn)行二氧化硫等污染物的測(cè)定時(shí)，還可以使用微庫(kù)侖計(jì)，通過(guò)測(cè)量其中發(fā)生的氧化還原反應(yīng)產(chǎn)物的電流，實(shí)現(xiàn)大氣的二氧化硫監(jiān)測(cè)，同時(shí)保證了較高的靈敏性。

3.熱不穩(wěn)定化合物檢測(cè)應(yīng)用

大氣污染中的熱不穩(wěn)定化合物質(zhì)檢測(cè)應(yīng)用氣相色譜法也是一種有效措施。大氣污染中的熱不穩(wěn)定化合物質(zhì)主要指有機(jī)酸、肼、偏二甲肼等揮發(fā)性低的物質(zhì)，由于揮發(fā)性低，不便直接使用氣相色譜法檢測(cè)，需要先將其衍生化，生成熱穩(wěn)定性較高、適合應(yīng)用氣相色譜法的物質(zhì)。在進(jìn)行熱不穩(wěn)定化合物質(zhì)檢測(cè)時(shí)，常將XAD-2樹(shù)脂作吸附劑，將芐基溴作酯化劑，氧化銀作催化劑，可以加大提升熱不穩(wěn)定化合物的衍生率，進(jìn)而保證檢測(cè)準(zhǔn)確性，提高氣相色譜法在熱不穩(wěn)定化合物檢測(cè)中的效率。

此外，為增加熱不穩(wěn)定化合物質(zhì)的收集效率和收集含量，還可以通過(guò)在SG-2吸附劑上涂抹硫酸，再用糖醛處理熱不穩(wěn)定化合物，使其發(fā)生穩(wěn)定轉(zhuǎn)化。

4.汽車廢氣光化學(xué)產(chǎn)物檢測(cè)應(yīng)用

在對(duì)汽車廢氣進(jìn)行光化學(xué)產(chǎn)物的檢測(cè)中，應(yīng)用氣相色譜法也是十分可行的。在實(shí)際應(yīng)用中，需要借助電子捕獲檢測(cè)器進(jìn)行氣相色譜法的輔助檢測(cè)，電子捕獲檢測(cè)器對(duì)于金屬有機(jī)化合物能夠?qū)崿F(xiàn)有效的檢測(cè)。具體而言，在化工業(yè)中檢查DDT與有機(jī)含氯農(nóng)藥就可使用電子捕獲檢測(cè)器。因此，電子捕獲檢測(cè)器有助于保證在汽車廢氣光化學(xué)產(chǎn)物檢測(cè)中應(yīng)用氣相色譜法的準(zhǔn)確性。

此外，由于汽車尾氣中的電負(fù)性化合物具有較高的靈敏度，表現(xiàn)為吸收電子的能力很強(qiáng)，電負(fù)性強(qiáng)的化合物，其電子吸收系數(shù)也較大。如測(cè)定廢氣中的含氟物質(zhì)時(shí)，由于有機(jī)氟毒性較大，為保證實(shí)驗(yàn)安全和衛(wèi)生要求，不能直接使用氣相色譜法進(jìn)行檢測(cè)，而應(yīng)使用電子捕獲檢測(cè)器輔助檢測(cè)。

三、小結(jié)

總而言之，氣相色譜法在大氣環(huán)境監(jiān)測(cè)中的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，需要在今后的大氣污染監(jiān)測(cè)工作中加強(qiáng)對(duì)氣相色譜法的應(yīng)用。提高對(duì)氣相色譜法的重視，對(duì)其進(jìn)行優(yōu)和升級(jí)，使其更好的適應(yīng)大氣污染環(huán)境監(jiān)測(cè)與其他檢測(cè)的需求。

參考文獻(xiàn)：

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