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摘要：丙烯酸丁酯以正丁醇和丙烯酸为原料，以对甲苯磺酸为催化剂，经过酯化反应得到最终产品丙烯酸丁酯。在此生产过程中，我们将要对各个生产环节的中控物料进行分析检验。
关键词：气相色谱法、丙烯酸丁酯中控分析
色谱法是一种分离技术，特别适合多组分的分离，它是由惰性气体（流动相）将气化后的试样带入加热的色谱柱内，并携带分子与固定相反复多次作用，达到分离，随后用合适的检测器对分离后的组分进行定性和定量分析。
1.气相色谱法的分析流程
载气经减压阀减压后进入净化器，除去杂质和水分，再由稳压阀和针形阀分别控制载气压力和流量，然后通过气化室进入色谱柱。待载气流量，气化室、色谱柱、检测器的温度以及记录仪的基线稳定后，试样可由进样器进入气化室，则液体试样立即气化为气体并被载气带入色谱柱。由于色谱柱中的固定相对试样中不同组分的吸附能力或溶解能力是不同的，从而使试样中各种组分彼此分离而先后流出色谱柱，然后进入检测器。检测器将混合气体中组分的浓度或质量流量转变成可测量的电信号，并经放大器放大后，通过记录仪即可得到其色谱图。
2气相色谱仪基本构造
气相色谱仪的型号种类繁多，但它们的基本结构是一致的。它们都由气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统等五大部分组成。
3 气相色谱常见分析方法
3.1 气相色谱常用定性分析方法
气相色谱法最根本的定性指标是组分在色谱柱内的滞留时间。当操作条件稳定且重复时，由于不同的组分在两相间有不同的分配系数，所以其保留时间也不同。
3.1.1 利用绝对保留值定性
在柱子和操作条件严格不变的条件下，混合物中组分的出峰时间是一定的。通过比较各个已知纯物质组分与混合物组分的保留时间，就可鉴别出混合物中各峰可能是什么物质。这种定性方法要求严格控制载气流速和柱温，而且为了得到重复可靠的结果，应该在同一台仪器、同一根柱子上进行分析试验。
3.1.2 利用相对保留时间定性
对某些二元、三元或比较简单的多组分样品，如果样品的大概组成可以推测，那么在得到色谱图以后，对每个峰的定性可以通过实测相对保留值与文献上的相对保留值进行对比定性。但在样品组成比较复杂，且相邻两峰距离较近，采用这种方法进行定性就容易出错。利用这种方法定性的优点是相对保留值只受柱温、固定相性质影响，仅有组分的热力学性质决定。对操作条件要求较低。
3.1.3 标准物质加入法定性
先将要测定的样品做色谱试验，然后将已知组分加入到样品中，在相同的色谱条件下再进行实验，比较两次得到的谱图，看色谱峰高的变化，若有色谱峰增高了，则表明样品中可能含有该物质。
3.2 气相色谱常用定量分析方法
根据气相色谱徒进行定量分析时，主要的方法有归一化法、内标法、外标法等，不同的分析方法适用于不同的分析要求。对于定量要求不太高的样品，在所有组分的相对校正因子都知道的情况下，可以采用归一化法。对于大量的分析样品，采用外标法比较合适。对于分析样品数量较少的用内标法较为合适。
3.2.1 归一化法
归一化法只适用于样品中所有组分都能从色谱柱流出并被检测器检出、且都在线性范围内、同时又能测定或查出所有组分相对校正因子的样品。此法的特点是比较简单、方便；其结果和进样量无关；仪器的操作条件稍有变动对结果影响不大。
3.2.2 外标法
外标法是先配制一系列不同浓度的标样进行色谱分析，做出峰面积对浓度的工作曲线，在严格相同的色谱条件下，注射相同量或已知量的试样进行色谱分析，求出峰面积后根据工作曲线求出被测组分的含量。此方法的特点是操作简单，计算方便；但要求分析组分与其他组分完全分开、色谱分析条件也必须严格一致；而且标准物得色谱纯度要求高。
3.2.3 内标法
内标法是将一种纯物质加入到待测样品中，进行色谱定量的一种方法。此法的特点是准确，没有归一化法的那些限制，只要所需分析组分在选定色谱条件下有信号，而且峰面积可测量并在线性范围内就行。缺点是操作复杂，必须事先测得相对校正因子；色谱分离要求高。
4 填充柱与毛细管柱的比较
从毛细管柱和填充柱对丙烯酸丁酯中控样品分析的谱图看，仪器相同、原理相同、仅色谱柱不同。毛细管气相色谱法使用的是毛细管色谱柱，为气液色谱，材质为石英玻璃，长度在几十米，分离效果更好，柱效更高，但因内径过小（0.5mm），故柱容量也很小，且因材质因素，易折断损坏。因柱长较长，分析时间通常也比较长。 填充柱气相色谱法使用的是填充色谱柱，既有气液色谱也有气固色谱，常见管材为不锈钢、玻璃、聚四氟、铜、铝等，除玻璃材质外，其他种类的不易损坏。填充柱分离能力较差，柱效较低，但柱容量大，柱较短，因此分析时间较快。此外，填充柱自己在实验室就可以很方便的填装。而毛细管柱一般均为商品柱，个人很难自行制作，所以毛细管柱价格也是填充柱的好几倍。
填充柱加长柱长使分析时间加长，而毛细管柱在相同条件下，不论增加柱内径还是毛细柱的长度，分析时间都会比没有增加前加长。柱长增加，意味着在同样的流速下，气化后的样品通过柱子的时间增大，到达检测器的时间增大，所以引起保留时间升高。分析时间加长
通过在实际应用中的对比，我们可以发现，毛细管柱的柱效好于填充柱。样品中重组分越多，效果越明显。因为毛细管柱多选用高沸点物质做固定液，在分析重组分样品时，分析时间较填充柱缩短一半时间。由于毛细管柱内径小，有效地解决了柱内扩散效应，使得锋形尖锐，分离度好。但目前毛细管色谱柱也不能完全取代填充色谱柱。从对比谱图可以发现，当轻组分较多或组分较少时，填充柱的分离度和分析时间和毛细管柱相差不大。这样可以充分利用填充柱的优势。
综上所述，在丙烯酸丁酯中控分析中，采用毛细管柱分析含有重组分的采样点，可以缩短分析时间并且得到很好的分离度。采用填充柱分析反应器及醇拔头塔的采样点，也可以得到较好的分离度和短的分析时间。这样的搭配方式，使得中控样品分析时间控制在最短，且减少了毛细管柱的使用量，从而节约了分析成本，提高了工作效率。
参考文献
[1]杨海鹰.气相色谱技术在石油和石化分析中的应用进展[J].石油化工，2005
[2]苏立强、郑永杰.色谱分析法[M]北京：清华大学出版社，2009.5 52—56
关键词：气相色谱法、丙烯酸丁酯中控分析
色谱法是一种分离技术，特别适合多组分的分离，它是由惰性气体（流动相）将气化后的试样带入加热的色谱柱内，并携带分子与固定相反复多次作用，达到分离，随后用合适的检测器对分离后的组分进行定性和定量分析。
1.气相色谱法的分析流程
载气经减压阀减压后进入净化器，除去杂质和水分，再由稳压阀和针形阀分别控制载气压力和流量，然后通过气化室进入色谱柱。待载气流量，气化室、色谱柱、检测器的温度以及记录仪的基线稳定后，试样可由进样器进入气化室，则液体试样立即气化为气体并被载气带入色谱柱。由于色谱柱中的固定相对试样中不同组分的吸附能力或溶解能力是不同的，从而使试样中各种组分彼此分离而先后流出色谱柱，然后进入检测器。检测器将混合气体中组分的浓度或质量流量转变成可测量的电信号，并经放大器放大后，通过记录仪即可得到其色谱图。
2气相色谱仪基本构造
气相色谱仪的型号种类繁多，但它们的基本结构是一致的。它们都由气路系统、进样系统、分离系统、检测系统、数据处理系统等五大部分组成。
3 气相色谱常见分析方法
3.1 气相色谱常用定性分析方法
气相色谱法最根本的定性指标是组分在色谱柱内的滞留时间。当操作条件稳定且重复时，由于不同的组分在两相间有不同的分配系数，所以其保留时间也不同。
3.1.1 利用绝对保留值定性
在柱子和操作条件严格不变的条件下，混合物中组分的出峰时间是一定的。通过比较各个已知纯物质组分与混合物组分的保留时间，就可鉴别出混合物中各峰可能是什么物质。这种定性方法要求严格控制载气流速和柱温，而且为了得到重复可靠的结果，应该在同一台仪器、同一根柱子上进行分析试验。
3.1.2 利用相对保留时间定性
对某些二元、三元或比较简单的多组分样品，如果样品的大概组成可以推测，那么在得到色谱图以后，对每个峰的定性可以通过实测相对保留值与文献上的相对保留值进行对比定性。但在样品组成比较复杂，且相邻两峰距离较近，采用这种方法进行定性就容易出错。利用这种方法定性的优点是相对保留值只受柱温、固定相性质影响，仅有组分的热力学性质决定。对操作条件要求较低。
3.1.3 标准物质加入法定性
先将要测定的样品做色谱试验，然后将已知组分加入到样品中，在相同的色谱条件下再进行实验，比较两次得到的谱图，看色谱峰高的变化，若有色谱峰增高了，则表明样品中可能含有该物质。
3.2 气相色谱常用定量分析方法
根据气相色谱徒进行定量分析时，主要的方法有归一化法、内标法、外标法等，不同的分析方法适用于不同的分析要求。对于定量要求不太高的样品，在所有组分的相对校正因子都知道的情况下，可以采用归一化法。对于大量的分析样品，采用外标法比较合适。对于分析样品数量较少的用内标法较为合适。
3.2.1 归一化法
归一化法只适用于样品中所有组分都能从色谱柱流出并被检测器检出、且都在线性范围内、同时又能测定或查出所有组分相对校正因子的样品。此法的特点是比较简单、方便；其结果和进样量无关；仪器的操作条件稍有变动对结果影响不大。
3.2.2 外标法
外标法是先配制一系列不同浓度的标样进行色谱分析，做出峰面积对浓度的工作曲线，在严格相同的色谱条件下，注射相同量或已知量的试样进行色谱分析，求出峰面积后根据工作曲线求出被测组分的含量。此方法的特点是操作简单，计算方便；但要求分析组分与其他组分完全分开、色谱分析条件也必须严格一致；而且标准物得色谱纯度要求高。
3.2.3 内标法
内标法是将一种纯物质加入到待测样品中，进行色谱定量的一种方法。此法的特点是准确，没有归一化法的那些限制，只要所需分析组分在选定色谱条件下有信号，而且峰面积可测量并在线性范围内就行。缺点是操作复杂，必须事先测得相对校正因子；色谱分离要求高。
4 填充柱与毛细管柱的比较
从毛细管柱和填充柱对丙烯酸丁酯中控样品分析的谱图看，仪器相同、原理相同、仅色谱柱不同。毛细管气相色谱法使用的是毛细管色谱柱，为气液色谱，材质为石英玻璃，长度在几十米，分离效果更好，柱效更高，但因内径过小（0.5mm），故柱容量也很小，且因材质因素，易折断损坏。因柱长较长，分析时间通常也比较长。 填充柱气相色谱法使用的是填充色谱柱，既有气液色谱也有气固色谱，常见管材为不锈钢、玻璃、聚四氟、铜、铝等，除玻璃材质外，其他种类的不易损坏。填充柱分离能力较差，柱效较低，但柱容量大，柱较短，因此分析时间较快。此外，填充柱自己在实验室就可以很方便的填装。而毛细管柱一般均为商品柱，个人很难自行制作，所以毛细管柱价格也是填充柱的好几倍。
填充柱加长柱长使分析时间加长，而毛细管柱在相同条件下，不论增加柱内径还是毛细柱的长度，分析时间都会比没有增加前加长。柱长增加，意味着在同样的流速下，气化后的样品通过柱子的时间增大，到达检测器的时间增大，所以引起保留时间升高。分析时间加长
通过在实际应用中的对比，我们可以发现，毛细管柱的柱效好于填充柱。样品中重组分越多，效果越明显。因为毛细管柱多选用高沸点物质做固定液，在分析重组分样品时，分析时间较填充柱缩短一半时间。由于毛细管柱内径小，有效地解决了柱内扩散效应，使得锋形尖锐，分离度好。但目前毛细管色谱柱也不能完全取代填充色谱柱。从对比谱图可以发现，当轻组分较多或组分较少时，填充柱的分离度和分析时间和毛细管柱相差不大。这样可以充分利用填充柱的优势。
综上所述，在丙烯酸丁酯中控分析中，采用毛细管柱分析含有重组分的采样点，可以缩短分析时间并且得到很好的分离度。采用填充柱分析反应器及醇拔头塔的采样点，也可以得到较好的分离度和短的分析时间。这样的搭配方式，使得中控样品分析时间控制在最短，且减少了毛细管柱的使用量，从而节约了分析成本，提高了工作效率。
参考文献
[1]杨海鹰.气相色谱技术在石油和石化分析中的应用进展[J].石油化工，2005
[2]苏立强、郑永杰.色谱分析法[M]北京：清华大学出版社，2009.5 52—56