化學(xué)分析在化工材料檢測中的應(yīng)用探析

文／王鵬 北京新世紀(jì)京喜防水材料有限責(zé)任公司 北京 100000

引言：

隨著為我國的社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷發(fā)展，我國的化工產(chǎn)業(yè)技術(shù)的水平不斷的提高，許多企業(yè)的發(fā)展離不開化工原材料的應(yīng)用，所以化工企業(yè)要想提高其核心競爭力，最主要的還是發(fā)展化工材料。隨著化工材料重要性的提高，其伴隨的化學(xué)分析技術(shù)的重要性也隨之增大，化學(xué)分析可以幫助企業(yè)在短時(shí)間內(nèi)精確的分析我們所使用的化工材料，化學(xué)分析技術(shù)的使用提高了企業(yè)的核心競爭力，幫助企業(yè)提高了生產(chǎn)效益。

1、化學(xué)分析技術(shù)綜述

在目前的化工材料檢測過程中，化學(xué)分析技術(shù)是當(dāng)今企業(yè)使用較為頻繁的一門技術(shù)，由于化學(xué)分析技術(shù)使用范圍廣，使用條件較少，具有其獨(dú)特的方便性和精確性，所以在實(shí)際的化工生產(chǎn)中，化學(xué)分析技術(shù)具有極其重要的價(jià)值?；瘜W(xué)分析技術(shù)就是按照物質(zhì)本身的化學(xué)性質(zhì)，針對于物質(zhì)發(fā)生的不同化學(xué)反應(yīng)，找到反應(yīng)之間存在的聯(lián)系，對檢測目標(biāo)成分進(jìn)行定性和定量的分析。常見的化學(xué)分析主要又以下幾種：滴定分析、色譜分析、重量分析以及比色分析。這些分析在不同的情況下，起到不同的作用，它們在化學(xué)分析的過程發(fā)揮著不同的卻又極其重要的功能。對于滴定和重量分析而言，需要化工人員具有較高的綜合水平，不然這兩種方法都極易產(chǎn)生大誤差，造成分析結(jié)果的失誤。對于色譜和比色分析而言，這兩種方法在實(shí)際情況下雖然檢測效率較高，檢測誤差小，操作簡單，但是我們需要在實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行化學(xué)分析，我們的生產(chǎn)成本將會(huì)大大提高，所以根據(jù)這四種分析方法，企業(yè)應(yīng)當(dāng)根據(jù)它們不同的特性，選擇適合實(shí)際情況的分析方法。

圖1 化學(xué)儀器分析法

1.1 化學(xué)分析現(xiàn)狀

化學(xué)分析主要是通過化學(xué)的方法，對內(nèi)部物質(zhì)組成和物質(zhì)的含量進(jìn)行定性和定量的分析。在當(dāng)今社會(huì)，隨著科學(xué)技術(shù)的不斷提升，不論是化學(xué)分析技術(shù)的哪一門技術(shù)，都為取得了巨大的進(jìn)步和發(fā)展，化學(xué)分析技術(shù)的進(jìn)步同時(shí)為我們化工企業(yè)帶來了巨大的進(jìn)步。在計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷發(fā)展的現(xiàn)今，化學(xué)分析與計(jì)算機(jī)技術(shù)不斷結(jié)合，使得我們對于材料的檢測技術(shù)更進(jìn)一步，我們可以通過計(jì)算機(jī)技術(shù)來分析材料，使得我們對于化工材料的檢測更加的精確。在我們化工材料檢測精確的情況下，我們生產(chǎn)也會(huì)更加的安全和高效。所以現(xiàn)在的化學(xué)分析技術(shù)，檢測的精確的得到了較大的提升，檢測難度卻得到了降低，工作人員即使出現(xiàn)了失誤，計(jì)算機(jī)也會(huì)及時(shí)將失誤體現(xiàn)出來，這樣降低了材料檢測的失誤率，使我們得在生產(chǎn)過程中的安全性得到了提高。

1.2 化學(xué)分析的意義

所有材料都具有其多特的特性，在化工生產(chǎn)中，這些材料可能會(huì)為我們的生產(chǎn)待來好處，也有可能對我們的生產(chǎn)造成不良后果，所以當(dāng)我們在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)需要借助化學(xué)分析技術(shù)，對材料進(jìn)行研究和分析，并且研究材料的質(zhì)量，這樣我們在不傷害環(huán)境的情況下，完成化工原料的生產(chǎn)。化學(xué)分析在檢測化工材料的時(shí)候，要從化工材料的各個(gè)結(jié)構(gòu)和特性出發(fā)，綜合看待在化工生產(chǎn)過程中可能出現(xiàn)的各種反應(yīng)。所以綜合來看，化學(xué)分析即，對化學(xué)分析可以針對一個(gè)具體的物質(zhì)進(jìn)行提煉，也可以對化學(xué)反應(yīng)進(jìn)程進(jìn)行分析，同時(shí)也可以對該物質(zhì)的化學(xué)成分進(jìn)行合理性檢測。保證環(huán)境和工業(yè)的安全，保障工人和企業(yè)的經(jīng)濟(jì)效益。

2、化學(xué)分析的方法分類

從化學(xué)分析方法來看，我們的化學(xué)分析分為兩種，一種是傳統(tǒng)分析法還有一種是儀器分析法。

2.1 傳統(tǒng)分析法

傳統(tǒng)分析法主要是利用物質(zhì)之間的化學(xué)反應(yīng)，觀察化學(xué)反應(yīng)之間的劇烈程度，利用稱重和滴定的方法，對于我們所學(xué)檢測的化學(xué)材料的成分以及其基本性質(zhì)之間的參數(shù)進(jìn)行檢測，通過我們的傳統(tǒng)分析法，我們可以得到化工材料的基本性質(zhì)和基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，這對于我們的化工生產(chǎn)具有重大的意義。對于傳統(tǒng)分析方法而言，我們運(yùn)用的時(shí)間交長，具有豐富的經(jīng)驗(yàn)以及穩(wěn)定的流程，所以傳統(tǒng)分析法一般適用于大部分材料，并且傳統(tǒng)分析方法使用方法較為簡單，對于我們的成本較低。但是由于傳統(tǒng)分析方法需要我們分析人員具有足夠的經(jīng)驗(yàn)，所以對于人員的技術(shù)要求較高，在一定程度上傳統(tǒng)分析方法具有較大的誤差，如果化工企業(yè)項(xiàng)目對于分析結(jié)果的精確度要求不高時(shí)，我們就可以使用傳統(tǒng)分析方法來分析我們的化工材料。

2.2 儀器分析法

儀器分析法主要是我們?yōu)榱颂岣呋げ牧暇_度方法，在我們進(jìn)行化工材料檢測的過程中，如果我們想要較高的準(zhǔn)確度時(shí)，我們可以使用儀器分析法，這樣可以對化工材料其內(nèi)部的成分和性能分析的更加全面，因?yàn)閮x器分析法可以實(shí)現(xiàn)對材料原子和分子級別的分析，它的整個(gè)分析過程相較于傳統(tǒng)分析方法而言都更加的精密與準(zhǔn)確，所以當(dāng)我們需要對材料進(jìn)行較高精確度分析時(shí)，我們可以使用儀器分析法。但是在實(shí)際的生產(chǎn)過程中，由于運(yùn)用儀器分析法需要我們使用專門的儀器，我們需要在實(shí)驗(yàn)室內(nèi)完成，花費(fèi)的成本較高，使用我們需要針對于材料的要求選擇合適和分析方法來進(jìn)行我們化工材料的分析。

3、化工材料檢測中化學(xué)分析的有效應(yīng)用

3.1 運(yùn)用在判定化工材料的組成成分

在化工材料檢測的過程中，我們需要對材料的成分進(jìn)行判定，這對于我們的化工項(xiàng)目進(jìn)行具有重大的意義，所以我們在分析材料的成分的過程中需要使用化學(xué)分析技術(shù)，這樣我們的技術(shù)人員才可以從具體的物質(zhì)出發(fā)，直接關(guān)注我們的材料數(shù)據(jù)。我們企業(yè)在進(jìn)行化工生產(chǎn)時(shí)，所有的數(shù)據(jù)指標(biāo)都需要按照國家所分配的完成，即我們需要遵守國家的安全標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定，讓化工材料符合國家的安全規(guī)范。否則，可能會(huì)在我們的生產(chǎn)過程中造成不可估量的損失。

3.2 運(yùn)用在物質(zhì)元素價(jià)態(tài)和化學(xué)形態(tài)分析中

在化工生產(chǎn)的過程中，面對相同的物質(zhì)元素，我們會(huì)出現(xiàn)不一樣的化學(xué)反應(yīng)，這是因?yàn)橄嗤脑卦诮M成不同的物質(zhì)是，內(nèi)部的結(jié)構(gòu)和化學(xué)價(jià)態(tài)會(huì)發(fā)生改變，這些不同的結(jié)構(gòu)狀態(tài)和化學(xué)價(jià)態(tài)會(huì)造成物質(zhì)展現(xiàn)出來的性質(zhì)不一樣。就如同手性分子一般，即使是相同的分子組成的，會(huì)出現(xiàn)不一樣的性質(zhì)，有些性質(zhì)是優(yōu)速，這樣如果我們在進(jìn)行化學(xué)生產(chǎn)時(shí)，沒有提前將我們的物質(zhì)形態(tài)分析清楚，那么可能會(huì)造成生產(chǎn)出有毒物質(zhì)，使得我們的工作人員的生命安全受到威脅，這是極為可怕的。所有我們組要利用化學(xué)分析，掌握好化工材料內(nèi)部物質(zhì)的形態(tài)結(jié)構(gòu)，了解有毒物質(zhì)機(jī)器結(jié)構(gòu)，并將化學(xué)材料中一些有毒的物質(zhì)剔除，這樣可以保護(hù)我們的安全，使得企業(yè)在生產(chǎn)過程中具有更大的優(yōu)勢。

3.3 對化工材料反應(yīng)特性進(jìn)行分析

化工裝置中化工材料屬于一項(xiàng)十分重要的內(nèi)容，化工裝置參與到具體的工作當(dāng)中時(shí)，會(huì)因?yàn)榄h(huán)境以及狀態(tài)的影響而出現(xiàn)不同的反應(yīng)。比如，在化學(xué)裝置面對高溫和超負(fù)荷的情況時(shí)，我們加工的材料往往帶有腐蝕性。所以當(dāng)我們出現(xiàn)無法分析整體化學(xué)材料時(shí)，我們就會(huì)出現(xiàn)化工裝置停止使用的狀況。這是因?yàn)椋绻げ牧显谶M(jìn)行運(yùn)用時(shí)，，我們的環(huán)境溫度是一項(xiàng)極為重要的參數(shù)，往往這些化工材料會(huì)與外在的水分發(fā)生反應(yīng)，這樣在化學(xué)材料穩(wěn)定性較低的情況下是，這些材料會(huì)與外在的條件發(fā)生反應(yīng)產(chǎn)生其它物質(zhì)，這些物質(zhì)可能對人體具有傷害性，對環(huán)境造成污染，使用當(dāng)我們在不確定化學(xué)材料特性時(shí)，我們不可以輕易的開啟化學(xué)裝置。使用我們要利用化學(xué)分析的方法將化工材料的特性分析出來，以免直接或者間接的傷害人們和環(huán)境。

3.4 運(yùn)用在化工材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)分析中

我們在分析化學(xué)材料的過程中，我們需要對于材料內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對于內(nèi)部結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析的時(shí)候，我們常常使用儀器分析法，因?yàn)閮x器分析法既有較高的精確度和準(zhǔn)確性。在通常情況下，我們?yōu)槔刂苹げ牧系姆€(wěn)定性，對化學(xué)安全事故進(jìn)行合理的把控，我們需要了解化工材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)，游學(xué)材料易燃易爆，我們就需要單獨(dú)的將這些材料放在安全的地方。在對材料進(jìn)行儀器分析時(shí)，我們常常會(huì)分析聚合物的復(fù)合結(jié)構(gòu)，因?yàn)檫@些結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，我們沒辦法快速確定它在化工生產(chǎn)過程中是安全的還是危險(xiǎn)的，使用我們要對這些材料進(jìn)行深刻的分析。

4、電解質(zhì)膜和電池循環(huán)的化學(xué)分析

4.1 電解質(zhì)膜電化學(xué)窗口分析

上圖為納米線含量分別為不同納米線含量的電解質(zhì)膜在60℃下的線性掃描伏安曲線，不含納米線的電解質(zhì)在3.8V下左右出現(xiàn)PEO 分解的情況，而添加了的，則那面線的電解質(zhì)膜的電壓窗口出現(xiàn)明顯的提升。隨著納米線濃度的升高，我們的電壓也在升高，并且在4.7V 下，沒有出現(xiàn)氧化還原飯，較為穩(wěn)定。

4.2 電池循環(huán)穩(wěn)定分析

我們采用采用磷酸鐵鋰為電池正極，金屬鋰為負(fù)極，制備磷酸鐵鋰的 PEO 基全固態(tài)電池。

下圖為60 攝氏度下的循環(huán)曲線，關(guān)于不同濃度納米線情況下電池的穩(wěn)定性，由圖可知1%和3%情況下的穩(wěn)定性最好。

結(jié)語：

綜上所述，我們在進(jìn)行化工原材料檢測的過程中，化學(xué)分析法作為一項(xiàng)分析技術(shù)，對于我們的化工企業(yè)來說極其重要，我們提高化學(xué)分析掌握化工原材料的基本性質(zhì)、結(jié)構(gòu)、組成，為我們的化工生產(chǎn)提供了極大的幫助。因此，我們應(yīng)該明白化學(xué)分析法的重要性以及學(xué)會(huì)如何正確利用好化學(xué)分析法。