化工材料檢測(cè)中化學(xué)分析的應(yīng)用研討

摘要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的不斷發(fā)展，化工行業(yè)的發(fā)展質(zhì)量和效率顯著提高。在這種背景下，各種新型化工材料日益增多，由于受內(nèi)外部等多種因素的影響，在使用化工材料的過程中，潛在的風(fēng)險(xiǎn)隱患也較多，因此要利用化學(xué)分析技術(shù)，對(duì)化工材料的結(jié)構(gòu)、成分以及元素價(jià)態(tài)等進(jìn)行精準(zhǔn)的識(shí)別，在保障材料質(zhì)量和性能的同時(shí)，降低安全事故的發(fā)生概率。

關(guān)鍵詞：化工材料；檢測(cè)；化學(xué)分析新時(shí)期我國(guó)化工業(yè)擁有廣闊的發(fā)展前景，但也面臨著諸多挑戰(zhàn)，其中就包括化工材料的應(yīng)用，由于化工材料的種類較多，結(jié)構(gòu)和成分存在較大的差異性，在采用化工材料的過程中，若未對(duì)其成分以及反應(yīng)特征等進(jìn)行檢測(cè)，極易引發(fā)安全事故，造成不必要的經(jīng)濟(jì)損失。針對(duì)這種情況，需要采取化學(xué)分析技術(shù)對(duì)化工材料開展全面系統(tǒng)的檢測(cè)，根據(jù)檢測(cè)結(jié)果選擇相應(yīng)的化學(xué)工藝，為我國(guó)化工業(yè)的長(zhǎng)效健康發(fā)展，注入源源不斷的動(dòng)力。

1化學(xué)分析技術(shù)簡(jiǎn)析

化學(xué)分析指的是依托于色譜、光譜、滴定以及質(zhì)量分析技術(shù)等，對(duì)化工材料開展定量檢測(cè)，根據(jù)檢驗(yàn)檢測(cè)數(shù)據(jù)，對(duì)化工材料的內(nèi)部結(jié)構(gòu)、質(zhì)量性能等指標(biāo)加以判定，在此基礎(chǔ)上推斷出在化工生產(chǎn)過程中，各種化工材料可能發(fā)生的反應(yīng)，再制定科學(xué)合理的生產(chǎn)加工計(jì)劃，不僅能夠提高化工材料的綜合利用效率，還能夠避免安全事故。從化學(xué)分析技術(shù)目前的發(fā)展情況來(lái)看，色譜技術(shù)的應(yīng)用范圍最為廣泛，該技術(shù)包括紅外光譜檢測(cè)法以及液相色譜分析法等，該技術(shù)最顯著的優(yōu)勢(shì)特征是檢測(cè)質(zhì)量和效率高、周期短，樣品所需數(shù)量較少，且檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確度較高，在化工材料的檢測(cè)中，科學(xué)應(yīng)用色譜技術(shù)，能夠達(dá)成精準(zhǔn)鑒別的目標(biāo)。

在檢測(cè)化工材料的過程中，要保證檢測(cè)的精度，才能夠準(zhǔn)確鑒定出化學(xué)成分，確保其具有穩(wěn)定性的特征。因此在應(yīng)用化學(xué)分析技術(shù)時(shí)，一方面要做好人力資源的管理工作，聘用專業(yè)能力強(qiáng)且職業(yè)素養(yǎng)高的人員負(fù)責(zé)該項(xiàng)工作，避免因人為失誤，導(dǎo)致檢測(cè)結(jié)果缺少準(zhǔn)確性;另一方面要加強(qiáng)對(duì)檢測(cè)儀器的質(zhì)量控制，規(guī)范性操作儀器，充分發(fā)揮出化學(xué)分析技術(shù)的作用和價(jià)值，確?；げ牧系臋z測(cè)結(jié)果具有較強(qiáng)的參考價(jià)值，推動(dòng)化工產(chǎn)業(yè)的高水平發(fā)展［1］。

2化學(xué)分析技術(shù)在化工材料檢測(cè)中的應(yīng)用要點(diǎn)

化工企業(yè)在生產(chǎn)的過程中，需要加工出多種類型的化工材料，在加工以及應(yīng)用材料的過程中，若不了解材料的成分以及特性等，就將化工材料流通到市場(chǎng)中，一旦材料中含有有毒有害物質(zhì)，就會(huì)給使用者的生命健康造成極大的威脅。因此要利用化學(xué)分析技術(shù)，對(duì)化工材料展開全方位的檢測(cè)，確保材料各方面的指標(biāo)符合規(guī)范要求。

2.1識(shí)別化學(xué)結(jié)構(gòu)

不同類型的化工材料，內(nèi)部結(jié)構(gòu)會(huì)存在一定的差異性，在化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)中，檢測(cè)人員要對(duì)儀器設(shè)備實(shí)行科學(xué)的操控，對(duì)化工材料的結(jié)構(gòu)進(jìn)行精準(zhǔn)的識(shí)別?；げ牧现饕袃煞N晶體結(jié)構(gòu)，一種是單晶體，另一種是復(fù)合晶體。這兩種晶體對(duì)應(yīng)的射線有所不同，其中單晶體使用X射線，而復(fù)合晶體使用粉末X射線，因此只有明確化工材料的晶體結(jié)構(gòu)，才能夠選擇正確的射線形式。受自身特性的影響，化工材料擁有放射性能以及腐蝕性能等，這兩項(xiàng)特征對(duì)材料的儲(chǔ)存和使用提出了更高的要求，一旦材料的儲(chǔ)存環(huán)境不符合規(guī)范要求，就會(huì)降低檢測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性，使其與實(shí)際情況產(chǎn)生偏差。例如經(jīng)過化學(xué)分析后，對(duì)化工材料危險(xiǎn)系數(shù)的定位不清，在儲(chǔ)存、使用化工材料的過程中，未能做好防火措施等，一旦遇到明火，就會(huì)引發(fā)嚴(yán)重的爆炸、火災(zāi)事故，造成人員傷亡，影響到社會(huì)安定。因此要綜合應(yīng)用化學(xué)分析技術(shù)，準(zhǔn)確識(shí)別化工材料的結(jié)構(gòu)。

2.2鑒定化學(xué)成分

近年來(lái)，化工材料的種類和數(shù)量不斷增多，社會(huì)各領(lǐng)域均加大了對(duì)化工材料的應(yīng)用，在這種背景下，傳統(tǒng)的化學(xué)分析技術(shù)已經(jīng)無(wú)法滿足化工材料對(duì)高精度檢測(cè)的需求。對(duì)此，化學(xué)分析行業(yè)要順應(yīng)時(shí)代的發(fā)展趨勢(shì)，不斷更新工作理念，對(duì)現(xiàn)有的化學(xué)分析技術(shù)實(shí)施升級(jí)和優(yōu)化，對(duì)化工材料的性質(zhì)、成分以及穩(wěn)定性展開全面系統(tǒng)的檢測(cè)。當(dāng)前除了檢測(cè)效果較強(qiáng)的色譜分析技術(shù)外，還有電化學(xué)以及激光粒度分析技術(shù)等，合理應(yīng)用這些高新技術(shù)，能夠明確化工材料的成分組成情況。例如在實(shí)施有機(jī)物質(zhì)的成分檢測(cè)時(shí)，就可以將核磁共振與電化學(xué)分析技術(shù)等有機(jī)結(jié)合，檢測(cè)出分子的基團(tuán)，其中包括酰胺基以及氨基等，通過對(duì)有機(jī)物質(zhì)內(nèi)部成分的有效鑒定，推斷有機(jī)物質(zhì)的穩(wěn)定性能［2］。

2.3判斷反應(yīng)特征

在日常生活中常見的化工材料有塑料以及玻璃等，這些材料對(duì)人們的生產(chǎn)生活起著至關(guān)重要的作用。在應(yīng)用材料的過程中，若材料本身缺少穩(wěn)定性，在外部因素的影響下，就會(huì)產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)，嚴(yán)重的情況下會(huì)造成安全事故。因此，在加工化工材料前，要檢測(cè)材料的反應(yīng)特點(diǎn)，其中包括活性以及毒性等，確保化工材料的性能符合國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定。部分化學(xué)材料中的成分存在不穩(wěn)定的情況，外界因素若對(duì)其造成刺激，就會(huì)引發(fā)爆炸、火災(zāi)等事故。這就需要通過化學(xué)分析實(shí)驗(yàn)，對(duì)材料樣品的反應(yīng)特征加以判斷，在實(shí)驗(yàn)過程中，要做好防護(hù)措施，選用合適的檢測(cè)設(shè)備，如離子、電子探針等，在規(guī)范操作檢測(cè)設(shè)備的基礎(chǔ)上，采用加濕、加熱等形式，創(chuàng)設(shè)出良好的檢測(cè)環(huán)境。通過化學(xué)分析技術(shù)，可確定材料的性能差異，檢測(cè)結(jié)果也會(huì)存在一定的差異性，在分析化學(xué)材料反應(yīng)特征時(shí)，可利用化學(xué)滴定工藝，通過氧化還原的方式，測(cè)定其反應(yīng)特征。除此之外，還可以采用酸堿或者光照的混合反應(yīng)工藝，通過多元化的檢測(cè)方式，為化學(xué)材料反應(yīng)特征分析結(jié)果的準(zhǔn)確性提供堅(jiān)實(shí)的保障。

2.4判定內(nèi)在反應(yīng)

隨著科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展，化工行業(yè)的生產(chǎn)制造工藝得到了優(yōu)化升級(jí)，在這種情況下，化工材料也得以創(chuàng)新，在應(yīng)用新型化工材料時(shí)，要借助化學(xué)分析技術(shù)，綜合判定材料的內(nèi)在反應(yīng)，以免埋下安全隱患。以氣相色譜法為例，利用這種檢測(cè)技術(shù)對(duì)化工材料中的多環(huán)芳烴化學(xué)反應(yīng)產(chǎn)生的物質(zhì)進(jìn)行系統(tǒng)的分析，能夠全面掌握化工材料的內(nèi)部組成元素。多環(huán)芳烴類化學(xué)物質(zhì)是污染物的關(guān)鍵組成部分，這種物質(zhì)的隱蔽性較強(qiáng)，即便量較少也會(huì)危及人們的生命健康安全。通過紅外光譜法對(duì)化工材料加以分析可知，若波數(shù)接近3 346 cm-1，隨著時(shí)間的不斷推移，O—H伸縮振動(dòng)吸收峰會(huì)持續(xù)遞減，將檢測(cè)數(shù)值與標(biāo)準(zhǔn)數(shù)值加以比對(duì)，就能夠分析出化工材料中多環(huán)芳烴類物質(zhì)的含量。

在開展脂肪酸類物質(zhì)的檢測(cè)工作時(shí)，采用氣相色譜法既能夠獲得材料內(nèi)部反應(yīng)情況，還能夠檢測(cè)出脂肪酸溶液中的混合酸量，在此基礎(chǔ)上，回收脂肪酸，整體回收率可達(dá)到100%左右，通過對(duì)檢測(cè)結(jié)果的深層次研究，為化工企業(yè)更加順利地實(shí)施生產(chǎn)制造提供科學(xué)的指導(dǎo)，有助于化工企業(yè)控制生產(chǎn)成本，提高資金資源的綜合利用效率。

2.5推斷元素價(jià)態(tài)

在化學(xué)分析工作時(shí)，化學(xué)材料的性質(zhì)主要受價(jià)態(tài)的影響，當(dāng)材料的數(shù)量以及性質(zhì)等發(fā)生變化時(shí)，其價(jià)態(tài)也會(huì)隨之變化，為掌握化工材料的元素形態(tài)，可使用氯離子對(duì)其電極展開深入研究，通過對(duì)電極的有效分析，了解化工材料的組成以及元素價(jià)態(tài)，為材料的開發(fā)利用奠定良好的基礎(chǔ)。在實(shí)際操作中，要細(xì)化操作流程：在濃度較低的F融合中浸泡化學(xué)材料—軟化氯離子—清理電極表面—檢測(cè)電極平整度—推斷化工材料的化學(xué)形態(tài)與價(jià)態(tài)。

此外，在檢測(cè)化工材料的元素價(jià)態(tài)時(shí)，還要將重點(diǎn)放在兩方面，一方面是表面，另一方面是微區(qū)。例如在檢測(cè)高分子復(fù)合材料時(shí)，就要將探針置于材料表面用以分析被測(cè)材料的價(jià)態(tài)。具體而言，不同的化學(xué)材料形態(tài)明顯不同，這就需要檢測(cè)人員結(jié)合現(xiàn)實(shí)情況，合理選用相應(yīng)的檢測(cè)技術(shù)。

3化學(xué)分析在化工材料檢測(cè)中的實(shí)際運(yùn)用分析

3.1玻璃制品

玻璃制品在日常生活中發(fā)揮著重要的作用，是現(xiàn)代社會(huì)不可缺少的重要物品之一，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)迅猛發(fā)展的今天，人們的生活品質(zhì)日益提高，對(duì)玻璃制品的質(zhì)量性能也提出了更高的要求。相關(guān)企業(yè)在生產(chǎn)玻璃制品的過程中，為保證其品質(zhì)，需要對(duì)各種成分的配比實(shí)施優(yōu)化，而化學(xué)分析技術(shù)是優(yōu)化成分配比的重要手段。在化學(xué)分析技術(shù)的支撐下，對(duì)玻璃制品原材料中的成分以及配比進(jìn)行定量分析，再靈活調(diào)整各種成分的配比，可使玻璃制品中的成分更加穩(wěn)定。

常見的玻璃制品中含有大量的化學(xué)元素，如Na、Fe、Sn、F等，相關(guān)企業(yè)在加工玻璃制品時(shí)，要將各種元素的含量控制在合理范圍內(nèi)。在化學(xué)分析玻璃制品時(shí)，可以使用電化學(xué)分析法，根據(jù)離子選擇相應(yīng)的電極針，再分析原材料中的各項(xiàng)元素，其中包括F、Cl、Na、K。在測(cè)量Fe2O3時(shí)，可使用分光光度法，對(duì)試劑實(shí)施優(yōu)級(jí)純分析，然后再以單獨(dú)稱樣的形式，對(duì)Fe2O3的精準(zhǔn)含量加以測(cè)定，得出分析結(jié)論后，可確定玻璃制品中各項(xiàng)元素的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，在合格的玻璃制品中化學(xué)元素為75%的二氧化硅、氧化鈉、氧化鈣以及小于5%的氧化鋁等。

3.2塑料制品

在各種各樣的塑料制品中，當(dāng)屬聚氯乙烯的產(chǎn)量最多，在生產(chǎn)這種塑料制品的過程中，所使用的添加劑不同，成品的性能也會(huì)出現(xiàn)一定的差異性。對(duì)于塑料制品而言，力學(xué)性能和物理性能直接決定材料的使用價(jià)值以及安全性。例如在加工塑料制品時(shí)添加了鄰苯二甲酸酯類增塑劑，人們?cè)谑褂眠@類化工材料時(shí)，會(huì)通過呼吸道以及皮膚吸收這種有毒物質(zhì)，隨著時(shí)間的推移，人體的神經(jīng)系統(tǒng)會(huì)受到嚴(yán)重的傷害，因此要對(duì)塑料制品進(jìn)行檢測(cè)，確保其內(nèi)部元素中不存在有毒有害物質(zhì)，避免質(zhì)量性能不達(dá)標(biāo)的塑料制品流通進(jìn)入市場(chǎng)，影響到人們的身心健康。磷酸鉀苯酯也是聚氯乙烯的重要組成部分，在檢測(cè)這種元素時(shí)，可將氣相、液相色譜法與光度檢測(cè)法有機(jī)結(jié)合，例如采用氣相色譜+火焰光度的檢測(cè)方法，就能夠精準(zhǔn)快速地測(cè)定出聚氯乙烯制品中磷酸鉀苯酯的質(zhì)量分?jǐn)?shù)，性能達(dá)標(biāo)的塑料制品，化學(xué)元素有40%～80%的合成樹脂以及增塑劑等。通過先進(jìn)的化學(xué)分析技術(shù)檢測(cè)塑料制品中的有毒有害物質(zhì)，將安全性高的制品流通進(jìn)入市場(chǎng)供人們使用，可為消費(fèi)者的生命健康安全提供可靠的保障。

3.3皮革制品

質(zhì)量合格的皮革制品化學(xué)成分有90%以上的膠原蛋白以及礦物質(zhì)等。在化學(xué)分析皮革制品時(shí)，主要就是對(duì)制品中的重金屬含量實(shí)施測(cè)定，若這種物質(zhì)的含量超標(biāo)會(huì)損害到人體，例如鉛或者鎘等，這些材料在皮革制品中的含量有著明顯的限定?，F(xiàn)階段，我國(guó)檢測(cè)皮革制品重金屬含量的方法有兩種，一種是濕消解，另一種是干消解。這兩種方法的優(yōu)勢(shì)特征較多，但也存在一定的局限性，即檢測(cè)周期長(zhǎng)，對(duì)試劑的使用量大。為提高檢測(cè)效率，我國(guó)有關(guān)研究人員提出微波消解法+火焰原子吸收光譜法的檢測(cè)方法，即對(duì)皮革制品進(jìn)行微波消解處理后，再利用火焰原子吸收光譜檢測(cè)技術(shù)，直接測(cè)定制品中的重金屬含量。經(jīng)實(shí)踐證明，這種綜合性的檢測(cè)方法，不僅檢測(cè)效率高，操作方式簡(jiǎn)單，還可保障測(cè)定結(jié)果的準(zhǔn)確性，減少檢測(cè)誤差。

4在化工材料檢測(cè)中化學(xué)分析技術(shù)的質(zhì)量控制方法4.1規(guī)范操作檢測(cè)技術(shù)

檢測(cè)技術(shù)的操作方式是否正確直接關(guān)系到檢測(cè)結(jié)果的精確性，因此檢測(cè)人員在操控檢測(cè)技術(shù)以及儀器的過程中，要嚴(yán)格按照規(guī)定內(nèi)容，規(guī)范操作技術(shù)，確保操作流程和程序合理，盡可能地減少人為因素對(duì)檢測(cè)結(jié)果的影響。例如在使用滴定分析技術(shù)時(shí)，想要充分發(fā)揮出該技術(shù)的作用，就要規(guī)范操作步驟，具體的操作方式和流程為：清洗滴定管—裝入溶液—試漏—準(zhǔn)確讀取零點(diǎn)—滴定完成。在這一過程中，需要注意的是在讀取零點(diǎn)的過程中，相關(guān)人員要手持滴定管的上端，確保滴定管與水平地面處于垂直狀態(tài)，在讀點(diǎn)過程中，視線要與液面在相同的水平線上，不可出現(xiàn)仰視或者俯視的情況，若讀點(diǎn)有誤會(huì)給分析結(jié)果帶來(lái)不良影響。

4.2提高檢測(cè)儀器精度

檢測(cè)儀器的種類以及精度等均會(huì)影響到分析結(jié)果，特別是傳統(tǒng)的化學(xué)分析檢測(cè)技術(shù)，凡是出現(xiàn)在檢測(cè)過程中的用品、儀器都會(huì)給分析結(jié)果帶來(lái)影響。這就需要檢測(cè)人員采取行之有效的措施，提高檢測(cè)儀器的作業(yè)精度，并排除儀器因素對(duì)分析結(jié)果的影響。例如在化學(xué)分析過程中，需要用到多種器皿，如玻璃器皿、塑料器皿等，這些器皿在外界因素的影響下，可能會(huì)受到污染，并且玻璃制品中的物質(zhì)還會(huì)溶解到試劑中，因此在選擇檢測(cè)器皿以及儀器的過程中，要結(jié)合化工材料的特質(zhì)，有針對(duì)性地選用器皿、儀器。

4.3強(qiáng)化人員綜合素養(yǎng)

在化工材料的化學(xué)分析中，檢測(cè)人員的重要性不言而喻，但從該工作目前的開展情況來(lái)看，部分檢測(cè)人員的綜合素養(yǎng)還有待提升，在實(shí)際工作過程中，存在技術(shù)操作不當(dāng)、流程混亂等情況，這是分析結(jié)果不具備參考價(jià)值的重要原因之一。對(duì)此，要做好檢測(cè)人員的培訓(xùn)、考核工作，將各種化學(xué)分析技術(shù)的應(yīng)用方法，逐一傳遞給檢測(cè)人員，并積極開展實(shí)踐培訓(xùn)，讓檢測(cè)人員在實(shí)踐的過程中，將理論和實(shí)際緊密結(jié)合，從而為化學(xué)材料檢測(cè)工作的有序推進(jìn)夯實(shí)基礎(chǔ)，避免因人員專業(yè)能力不過關(guān)，影響到檢測(cè)水平和分析結(jié)果。

5結(jié)論

在化工企業(yè)的經(jīng)營(yíng)生產(chǎn)中，化學(xué)分析占據(jù)著重要的地位，是保證化工材料質(zhì)量性能的根本手段。目前化工材料的檢測(cè)工作，涉及內(nèi)容愈發(fā)廣泛，對(duì)專業(yè)性提出了更高的要求，因此該領(lǐng)域的相關(guān)人員要對(duì)傳統(tǒng)的化學(xué)分析技術(shù)進(jìn)行創(chuàng)新升級(jí)，為化工材料檢測(cè)工作的高效推進(jìn)，提供有力的技術(shù)支持。

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