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摘要:随着经济的快速发展,人们物质生活得以满足,就衍生出了更高层次的需要,即人民群众对美好的生态环境的需要不断增长。为了不断提高人们对优美生态环境的满足感,就要重视环境问题,加强环保意识。由于经济和科技的发展,人们在保护环境时可以积极利用新技术来实现环境监测。环境监测是环境保护工作中的重要内容之一,监测质量对保护环境产生了重要的影响。气相色谱技术在环境监测中应用广泛,对我国的环境保护具有重大意义。本文主要通过对气相色谱技术的优缺点及在环境监测中的具体应用的介绍,为环境保护进一步提供更佳的解决方法。
关键词:气相色谱;环境监测;应用
引言:全球经济的迅速发展,不仅带来了科技生产水平的提高和人们生活质量的改善,与此同时也带来了一些负面的环境问题。环境监测是环境保护的重要环节,对于环境监测不断受到人们的重视,气相色谱技术得到了广泛应用。
1 气相色谱技术的原理及特点
1.1气相色谱技术的原理
惰性气体作为气相色谱技术的流动相,固定相则为气-固色谱法中的吸附剂,其特点为表面积大且具有较高的活性。在吸附剂的作用下,多组分的混合样品进入到色谱柱后,由于吸附剂对每个组分的吸附力的不同,经过一段时间的吸附后,各组分在色谱柱中的运行速度也会有所不同。吸附力弱则运行速度快,吸附力强运行速度慢。即吸附力弱的组分先会被解吸下来,它最先开始离开色谱柱,进入到检测器,最不容易被解吸下来的则是吸附力最强的组分,因此最后离开色谱柱进入到检测器中去。这样便能混合物高效的在色谱中分离各组分,让组分按照一定顺序进入检测器中,让组分被发现、检测和解析下来。这便是气相色谱技术对环境监测的重要环节。
1.2气相色谱技术的特点
气相色谱法按照字义即是用气体作为流动相的色谱法。由于气体的传播速度快,因此样品组分在流动相和固定相达到平衡是非常迅速的。另外有很多物质均可作为固定相,因此气相色谱法是一个分析快速度、高选择性和高效率分离的分离分析方法。近年来随着技术水平的提高,气相色谱也开始选择采用高灵敏选择性检测器,使得它又具有分析灵敏度高、应用范围广等优点,提高了监测效率。
2 气相色谱的优势与不足
2.1气相色谱的优势
在实际环境保护和环境监测中,相比其他监测技术,气相色谱技术更占优势。以下即为气相色谱的优势。
2.1.1分离效率高
气相色谱技术能够分离高分子有机物中的微量组分,这些都可以在裂解色谱图上灵敏地反映出来,都能找到合适的对应。对监测环境中的许多物质效果较好,这就有利于提高监测效率。
2.1.2速度快
气相色谱技术典型的分析周期为30分钟,而普通的分析一般只需要几分钟到几十分钟便可完成一次分析,复杂的裂解产物则会需要1~2小时完成此次分析。对比其他技术的分析速度来说是非常快的。
2.1.3选择性高
气相色谱技术能分离分析性质非常相近的物质,如有机物中的手性物质,顺、反异构体等有较强的分离能力。这就有利于在进行实验中可替代性强,更好的完成实验。
2.1.4灵敏度高
可以检测出超纯气体、高分子单体和高纯试剂等数量级10-11~10-13g/mL的组分,非常适合样品的微量和痕量分析。
2.1.5样品用量很少
一般一次分析只需数纳升到数微升的样品。对于样品采集是具有很大的优势的。
2.1.6应用范围广
可以分析气体、易挥发的液体和固体,不需要预先处理,无论是粘稠液体易、挥发的气体,还是固化的液体等都可以直接进样分析。通常,只要是沸点在一定的范围内且在操作条件下热稳定性良好的物质,理论上均可以使用气相色谱技术进行分析。对于这一优点,使得气相色谱技术得到了广泛应用。
2.2气相色谱的不足
总体来说,气相色谱虽然有很多优势,但也相对存在着不足之处。比如,定性能力较弱,不能直接给出定性分析结果。这就导致后续工作还需要进一步的进行。 对无机物和易分解的高沸点有机物分析比较困难。气相色谱的优势大于气相色谱的不足之处,对于不足之处,更需要找到解决方法解决,让环境监测能力更上一步。
3 气相色谱技术与环境监测工程中的具体应用
3.1关于土壤残留农药监测应用
当今,农业发展也逐渐现代化,使用大量化肥、农药,气相色谱是对土壤中残留有农药化肥的监测。我国是农业大国,对化肥农药的使用量是极大的,这就容易造成土地污染。对于土地污染,要想办法解决,否则农作物将影响人的健康。通过气相色谱监测,将会大大减轻监测负担,简化监测流程,提高监测效率。将有害物质提取出来,减少作物农药残留,保护土地安全。
3.2关于空气环境中有害气体监测应用
工业的发展以及人民生活水平质量的提高,工业排放有害气体、人民日常生活的出行和社会各个方面排放有害气体。对于这些有害气体,就是要采用气相色谱技术进行分析降解,还给自然优良空气,还给人们安全呼吸。我国是非常注重空气质量的,注重气相色谱技术在监测空气中的应用。在气相色谱技术中主要使用苯、甲苯、乙苯、正丁醇等试剂,其特点为易挥发,沸点低。面对这些有害气体污染,气相色谱在监测中发挥了决定性作用,提高了监测工作质量。
3.3关于水污染方面监测应用
对于水污染,多是地下水以及工业排水造成。苯类物质是水源中有害物质之一,危害极大。 针对苯类化合物,苯化合物沸点低,还是要使用气相色谱法进行监测。对于这一污染物可使用强极性毛细血管柱对其分离,测量出污染物的含量。由于气相色谱技术可分析固体,由此也可以检测出水源中重金属的含量,为人体的身体健康,多增添一份保障。
4 气相色谱技术的发展前景
气相色谱技术的不断提高,发展前景是非常有潜力的。环境问题也是人类当前面对的最大问题之一,世界都非常重视,对环境监测更是非常重视。且气相色谱技术成本低,应用范围广,会使对数国家进行推广,故气相色谱技术的发展前景一片光明。当前超声波提取技术与气相色谱技术相结合,气相色谱-红外光谱联用,气相色谱-热解析技术联用等都得到了应用,为环境保护提供了支持。
结束语
在环境保护和实际环境监测中,气相色谱技术拥有良好的适用性并且得到了广泛应用。随着气相色谱技术水平的逐渐成熟,该技术也能较好的应用于各个领域的相关检测中。气相色谱技术分离效率高,成本较低,非常适合大规模的推广。对于气相色谱技术的前景,国家也要重视,企业也要加快科技的研发,提供更高质量的环境检测能力。通过此文,希望气相色谱技术能够对环境保护中的环境监测发挥重要意义。
参考文献:
[1]隋玉杰.气相色谱技术在环境监测中的应用[J].中西医结合心血管病电子杂志,2018:34.
[2]隋玉杰.气相色谱技术在环境监测中的应用[J].中西医结合心血管病杂志(电子版),2018:26-26.
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