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摘 要:化工产业是关乎国计民生的核心工业之一。考虑到化工产业中化学反应的复杂性,化工分析在化工产业中有十分重要的作用,其主要目的在于降低成本提高效率,消除污染保障生产安全。本文从化工分析的原理、应用出发,阐述了化工分析的作用,以及如何让其能够发挥更多作用的措施,体现出科学思想的强大生产力。
关健词:分析;生产;标准化
一、化工分析的定义
化工分析可以分为化学分析和仪器分析,二者是科学的物质检测方法,而化工分析是这两项科学方法在化工生产中的应用。
化学分析是绝对定量的,根据样品的量、反应产物的量或所消耗试剂的量及反应的化学计量关系,通过计算得待测组分的量,是研究物质组成的检测方法。化学分析在是否精确确定数量上分为定性分析和定量分析。定性分析是确定在被测物质中是否存在组分的分析方法,通常是确定该物质是否具有某种元素、离子或有机组分。定量分析则需要精确地测出物质中各个组分的相对含量。化工生产中由于原理的确定,通常对物料的基本组成是了解的,定量分析的目标一般是确定原材料的组成,以及生产过程中的中间产物、最终产品进行确定,同时对辅助的物料,如水和燃料进行定量分析,掌握生产过程。
仪器分析是指利用较特殊的仪器,对物质进行定性分析,定量分析,形态分析,利用能直接或间接地表征物质的各种特性(如物理的、化学的、生理性质等)的实验现象,通过探头或传感器、放大器、分析转化器等转变成人可直接感受的已认识的关于物质成分、含量、分布或结构等信息。这种方法较化学分析出现较晚,使用上更为方便。
二、化工分析的应用
在化工行业化工分析的应用分布很广,各大化工产业都能体现化工分析的作用,这里选取了两个典型应用进行介绍。
1.色谱分析
在中华人民共和国药典中,共有超过约600种化学合成药和超过约400种中药的质量控制应用了高效液相色谱的方法。采用分析性色谱的原因是色谱方法是分离的最好方法之一,对检测也极为方便,分析性色谱是定量或者定性测定混合物中各组分的性质和含量。定性的分析性色谱如薄层色谱、纸色谱等,定量的分析性色谱如气相色谱、高效液相色谱,都提现了高效精确的好处。色谱法应用于分析领域使得分离和测定的过程合二为一,减少了混合物分析的难度,同时节省了分析的时间,是当前应用较为广泛,效果明显的方法之一。
2.离子选择电极技术
离子选择性电极技术是以电位法测量溶液中某种特殊离子活度的技术,采用特殊的指示电极。该技术对溶液化学工业有较大的改善作用,对工业,农业和环境等领域都有较好的应用前景。离子选择电极目前因膜材料的快速发展,而能够对一些较难检测的离子进行分析,其次,响应速度极快,不需进行分离操作,比化学分析快很多,而且价格便宜携带方便,同时可与其他仪器联用。该电极技术对离子活度的检测,在溶液化学化工产业中高效地执行了分析的作用。
三、化工分析的重要作用
化工分析意味着对化工生产过程的监测,是化工企业的质检员,对产品质量有着把关的作用,同时由于化工企业的特殊性,又对安全生产有较大的保障作用,因此,化工分析是化工行业极为重要的一环,使产品质量有保证,生产成本得到降低,人员安全得到保障,环境污染得到控制。
1.生产中的作用
在具体的生产过程中,物料的消耗和中间产物的产生情况较为复杂,往往和理想结果有差距,为了减少成本,增加产量,并且保护生产设备,这就需要利用化工分析的方法对能源燃料,化工原料进行分析,以便合理配比,减少物料和动力的不合理损耗,提高经济效益。而对原料的检测能够及时确定原料质量,便于在生产中控制工艺,对中间产物和最终产品的分析,则可以对生产过程和工艺进行反馈,及时减少废品和次品的产生,提高产品质量。
2. 处理废料中的作用
在化工生产中,废料的产生也是一个重要问题,不合理处理会造成严重的环境污染和安全事故,对设备的损伤也不可忽视。运用化学和仪器分析的方法对“三废”物料进行分析,提高再利用率,及时监控泄露介质,可以有效减少环境污染,降低安全生产的成本,避免爆炸、火灾等严重事故,这样对生产人员的安全有了较好的保证,对设备的长期使用也提供合理反馈,为生产出合格的产品,文明安全办厂提供了科学的保障。
四、化工分析在生产中的发展
化学分析在实验室能合理发挥作用,然而目前应用在化工生产上,虽然在原理上已有量化,却因为种种问题而没有得到准确的结果,具体体现在:缺乏统一的标准,检验方法没有详细规定;分析仪器配备不足,仪器维护和使用不规范,误差出现;试剂质量低下,使用方法不正确,标准物质准备有误,导致误差较大;检验人员从业素质不足,导致误差。
针对这些问题,主要的对策,也就是化工分析的下一步发展方向,是标准化。标准化自身即是分析思想的再运用,标准化也可依据化工分析的过程来分为分析仪器的标准化和分析方法的标准化。分析仪器是目前我国与先进的化工产业国家的主要差距所在,发展的不平衡,各种产业繁多而管理不善,导致分析仪器的不统一,导致很多厂家还在使用落后的仪器,并且缺乏使用人员和经验。分析方法又是一个重要方法,过去的化工分析往往注重技术,科研上也只关注准确度或者对结果的分析,而忽视了对人员的培训和方法管理,导致实践中出现不同的测试人员出现不同结果的局面,这也导致了即使有先进仪器也无用武之地,有落后仪器误差更多的情况。因此,标准化是迫在眉睫,是化工分析发挥更大作用的保证。
五、结语
化工分析是分析化学的思想在化工生产中的应用,体现了科学定量对生产的推动作用,在成本减少和效率提升上有较大的作用,同时减少污染,保障安全,化工分析的具体应用体现在化工生产的方方面面,同时也存在某些不足,我们要看到化工分析的巨大作用,也正视其当前的不足,提高化工分析的仪器和方法的水平,使化工分析在化工产业中发挥更多效能。
参考文献:
[1]浅谈国内化工分析技术的应用与发展 张秋香 化学工程与装备-2011年第5期.
[2]化工分析在化工过程中的作用分析 赵冬野 科技创业家-2012年第19期. |
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