1. 氣相色譜的應用
在石油化學工業中大部分的原料和產品都可採用氣相色譜法來分析;在電力部門中可用來檢查變壓器的潛伏性故障;在環境保護工作中可用來監測城市大氣和水的質量;在農業上可用來監測農作物中殘留的農葯;在商業部門可用來檢驗及鑒定食品質量的好壞;在醫學上可用來研究人體新陳代謝、生理機能;在臨床上用於鑒別葯物中毒或疾病類型;在宇宙艙中可用來自動監測飛船密封倉內的氣體等等。
色譜實際上是俄國植物學家茨維特(M.S.Tswett)在1901年首先發現的。1903 年3月,茨維特在華沙大學的一次學術會議上所作的報告中正式提出「chromatography」(即色譜)一詞,標志著色譜的誕生。他因此被提名為1917年諾貝爾化學獎的候選人。當時茨維特研究的是液相色譜(LC)的分離技術,氣相色譜出現在20世紀40年代,英國人馬丁(A.J.P.Martin)和辛格(R.L.M.Synge)在研究分配色譜理論的過程中,證實了氣體作為色譜流動的可能性,並預言了GC的誕生。與此巧合的是,這兩位科學家獲得了當年的諾貝爾化學獎。盡管獲獎成果是他們對分配色譜理論的貢獻,但也有後人認為他們是因為GC而得獎的。這也從另一個方面說明了GC技術對整個化學發展的重要性。
雖然GC的出現較LC晚了50年,但其在此後20多年的發展卻是LC所望塵莫及的。從1955年第一台商品GC儀器的推出,到1958年毛細管GC柱的問世;從毛細管GC理論的研究,到各種檢測技術的應用,GC很快從實驗室的研究技術變成了常規分析手段,幾乎形成了色譜領域GC獨領風騷的局面。1970年以來,電子技術,特別是計算機技術的發展,使得GC色譜技術如虎添翼,1979年彈性石英毛細管柱的出現更使GC上了一個新台階。這些既是高科技發展的結果,又是現代工農業生產的要求使然。反過來,色譜技術又大大促進了現代物質文明的發展。在現代社會的方方面面,色譜技術均發揮著重要作用。從天上的太空梭,到水裡游的航空母艦,都用GC來監測船艙中的氣體質量;從日常生活中的食品和化妝品,到各種化工生產的工藝控制和產品質量檢驗,從司法檢驗中的物質鑒定,到地質勘探中的油氣田尋找,從疾病診斷、醫葯分析、到考古發掘、環境保護,GC技術的應用極為廣泛。
在石油和石油化工分析中,GC是非常重要的。從油田的勘探開發到油品質量的控制,都離不開GC這種分析成本低、速度快、分離度和靈敏度高的方法。美國材料與分析協會(ASTM)已開發了、並繼續開發各種用於石化分析的GC標准方法。GC在石化分析中的應用主要涉及以下幾個方面:
1.油氣田勘探中的地球化學分析;
2.原油分析;
3.煉廠氣分析;
4.模擬蒸餾;
5.油品分析;
6.單質烴分析;
7.含硫和含氮化合物分析;
8.汽油添加劑分析;
9.脂肪烴分析;
10.芳烴分析;
11.工藝過程色譜分析。
隨著社會經濟和科學技術的發展,人類文明在飛速進步。另一方面,也對生態環境造成了越來越嚴重的破壞,環境污染問題已經成為人類所面臨的最大挑戰之一。世界各國都在努力控制和治理各種環境污染,比如美國環保署(EPA)和中國環保局已經頒布了大量的標准分析方法。GC在環境分析中的應用主要有以下幾個方面:
1. 大氣污染分析(有毒有害氣體,氣體硫化物,氮氧化物等);
2. 飲用水分析(多環芳烴、農葯殘留、有機溶劑等);
3. 水資源(包括淡水、海水和廢水中的有機污染物);
4. 土壤分析(有機污染物);
5. 固體廢棄物分析。 1.脂肪酸甲酯分析;
2.農葯殘留分析;
3.香精香料分析;
4.食品添加劑分析;
5.食品包裝材料中揮發物的分析。
1.雌三醇測定;
2.尿中孕二醇和孕三醇測定;
3.尿中膽甾醇測定;
4.兒茶酚胺代謝產物的分析;
5.血液中乙醇、麻醉劑以及氨基酸衍生物的分析;
6.血液中睾丸激素的分析;
7.某些揮發性葯物的分析。
1.比表面和吸附性能研究;
2.溶液熱力學研究;
3.蒸氣壓的測定;
4.絡合常數測定;
5.反應動力學研究;
6.維里系數測定。 1.單體分析;
2.添加劑分析;
3.共聚物組成分析;
4.聚合物結構表徵;
5.聚合物中的雜質分析;
6.熱穩定性研究。