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摘要：在闡述化學分析概念的基礎(chǔ)上，較為詳細的探究了其在化學成分判定、材料表面活性與元素形態(tài)分析、化學結(jié)構(gòu)探究、內(nèi)在化學成分辨識等方面的應用，較科學的預測了化學分析技術(shù)的在未來幾年中的發(fā)展方向，分別是建成化工材料動態(tài)數(shù)據(jù)庫、化工材料控制系統(tǒng)及研發(fā)新型化工材料等。

關(guān)鍵詞：材料檢測；化學分析；有效應用；發(fā)展方向

在社會經(jīng)濟與科學技術(shù)快速發(fā)展的大背景下，國內(nèi)的生產(chǎn)企業(yè)為獲得了很大發(fā)展，開辟的市場空間也是極大的?；瘜W分析是生產(chǎn)企業(yè)運營階段的重要一項工序，在化學分析技術(shù)的協(xié)助下，能快速、有效的檢測到生產(chǎn)實踐內(nèi)的化學材料，減少由于化學材料應用不當而滋生出的各項生產(chǎn)安全問題，確保產(chǎn)品生產(chǎn)工序能安穩(wěn)、順利推進，這也是對工作人員生命健康負責的一種方式，協(xié)助企業(yè)健康、穩(wěn)定發(fā)展，增強自身在生產(chǎn)行業(yè)內(nèi)的競爭力[1]。

1化學分析的概念

化學分析就是采用化學方法檢測檢驗物品，即依照物質(zhì)特定的化學反應，參照不同化學反應之間存在的關(guān)聯(lián)性，利用定量與定性方法分析檢測目標成分。滴定、重量、光譜分析、色譜分析等均是常用的化學分析方法，以上方法憑借自身各自的優(yōu)勢在化學分析范疇中發(fā)揮著重要作用。前兩種方法檢測化學材料的常規(guī)技法，操作過程相對簡單，技術(shù)含量不高，但實踐應用中多種主客觀因素會影響其應用效果，可能會形成較大誤差；光譜與色譜分析法較為現(xiàn)代化，尤其是光譜分析方法，其在提升材料檢測工作質(zhì)效方面表現(xiàn)出較好效能，能使檢測結(jié)果的精確性得到一定保障，但其投用階段需要配備光譜儀器，需要投入較多的建設資金，并且對檢測環(huán)境條件提出較高要求。企業(yè)欲要進行檢測活動前期，一定要充分分析現(xiàn)實情況，考慮各種因素，選擇適宜的化學分析方法。

2在化工材料檢側(cè)中化學分析方法的應用

2.1判定化學成分，分析材料的特性。近些年，國內(nèi)化工材料市場內(nèi)銷售的產(chǎn)品類型層出不窮，數(shù)量龐大，若在這樣的情景下依然應用常規(guī)方法檢測材料，則很難滿足檢測工作現(xiàn)代化發(fā)展的要求。選用適宜的化學分析法研究與分析化學材料的成分，借此方式去鑒定化工物料實用價值的高低，并對材料構(gòu)成成分地穩(wěn)定性作出科學判斷[2]。構(gòu)成化工材料的成分并不唯一，表現(xiàn)出多樣化特征，這間接的提示工作人員實踐中要選用類型、原理不同的化學分析法開展檢測工作，進而全面掌握材料成分的具體構(gòu)成、結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性，協(xié)助有關(guān)部門順利地完成監(jiān)管工作，確?；げ牧仙a(chǎn)、制造相關(guān)活動安全推進。將滴定分析法作為研究對象，開展如下的分析內(nèi)容，從宏觀層面上，可以將該種化學分析法細分為酸堿、絡合、氧化還原及沉淀滴定等類型。酸堿滴定法應用原理是靠酸堿中和反應，在滴定操作階段認真觀察酚酞等指示劑的變化狀態(tài)，以此為據(jù)科學設置滴定終點，通過測量標定物的添加量取合理判斷待測物質(zhì)的含量值[3]。絡合反應是絡合滴定法遵循的原理，比如，相關(guān)人員可以通過觀測EDTA與金屬離子顯色反應的發(fā)生情況，測算出對應金屬離子的含量?；げ牧显谥谱麟A段，作業(yè)現(xiàn)場條件出現(xiàn)一定改變在所難免，比如空氣濕度、氣溫指標發(fā)生波動等，此時材料也會參與到某些化學反應進程中。針對那些十分活潑的材料，一旦其參與了不良化學反應，那么可能會引起燃燒、爆炸、泄露等諸多惡性事件，使企業(yè)承受著較大的經(jīng)濟損失。在化學檢測分析方法的協(xié)助下，企業(yè)能叫全面地了解到物料的表面活性特征，或者通過加入少許活性物質(zhì)去達到以上目的，通過特征分析明確材料的穩(wěn)定性。生鐵內(nèi)C、Si、P等非金屬含量相對較高，試驗采樣階段容易出現(xiàn)偏析情況。工作實踐中察覺到，鐵水澆鑄至鑄模的一剎那，鐵水溫度大概由1400℃快速降到700℃左右，同時鑄模由室溫上升到幾百度，這樣能使成型以后的鐵塊冷卻速度變得遲緩。為掌握高爐生鐵成分構(gòu)成，利用MXF-2400X射線熒光光譜儀進行分析，管電壓、電流分別是40kV、70mA[4]?；跇藴饰镔|(zhì)和X線強度之間的關(guān)系建立工作曲線，證實了所用分析方法的可行性。工作曲線見表1。2.2解析材料表面活性與元素形態(tài)。縱觀化工材料檢測工作，不難發(fā)現(xiàn)物料表面活動是重要工序，也是工作中的難點，通過解讀物料表面活性分析結(jié)果，能夠協(xié)助工作人員科學推測物料的基本特征，以此為據(jù)指導化工企業(yè)生產(chǎn)活動?？梢岳锰结樂治霾牧媳砻娴牧Ｗ?、電子排布狀況，對該種材料在化工生產(chǎn)活動中的適用性作出科學判斷[5]。眾所周知，元素是化工材料的基礎(chǔ)構(gòu)成，當不同元素之間的樣態(tài)有差別時，其對物料理化性質(zhì)與品質(zhì)形成的影響也有區(qū)別。色譜分析法在檢測材料的元素樣態(tài)方面表現(xiàn)出的優(yōu)越性是其他分析方法不能相提并論的，色譜之下，不同元素呈現(xiàn)出的樣態(tài)存在較明顯差別，通過色譜對比分析過程，能協(xié)助相關(guān)人員較全面地了解到被檢測物元素具體形態(tài)，對其科學性作出判斷?，F(xiàn)已有大量的研究證實，元素總量對元素行為效應起著主要的影響作用，元素自身樣態(tài)影響著物料的毒性水平或者生物利用有效率。例如，鉻作為對機體新陳代謝活動有助益的一種元素，一定量的Cr(III)是不具有毒性的，但Cr(VI)是具有一定毒害作用的；汞及其化合物中，僅有HgS毒性偏低。對于大部分環(huán)境樣品，待分析污染元素含量值均不高，其單位基本是g/L和mg/L，精確辨識不同元素形態(tài)上產(chǎn)生的差別，推薦工作人員最好選用靈敏度高，但是檢出限較低的化學分析法。為了能夠直接、快速鑒定出元素的具體形態(tài)，建議使用預富集方法，該法應用過程中能較好地規(guī)避元素形態(tài)再分配的問題。因為在環(huán)境內(nèi)大部分元素會基于多樣化的化學形式存在，不同形態(tài)之間均處于動態(tài)平衡狀態(tài)中，在提取測試樣本時理應杜絕發(fā)生破壞樣品初有形態(tài)平衡的狀況。2.3探究化學結(jié)構(gòu)。不同的物質(zhì)其內(nèi)部的晶體結(jié)構(gòu)也存在一定差異。在高精密度檢測儀器的協(xié)助下能較全面地了解到材料的化學結(jié)構(gòu)，并測定分析其晶體結(jié)構(gòu)[6]。和普通材料相比較，化工材料自身性質(zhì)更為重要，不論是應用，還是存儲均有較高的標準要求，若和相關(guān)規(guī)定之間存在出入，則也會對材料的化學反應進程形成不良影響。例如，部分材料有可燃性、易爆性，若作業(yè)環(huán)境內(nèi)出現(xiàn)了明火，則很可能引起較嚴重的火災事故。為了能將意外事件發(fā)生率降至最低水平，檢測技術(shù)人員應合理分析現(xiàn)狀，快速選用相配套的射線技術(shù)開展有效的檢測工作。對于單體晶體結(jié)構(gòu)而言，采用X射線技術(shù)通常能取得較理想的結(jié)果。氣相色譜法能測定出多環(huán)芳香烴類物質(zhì)，該種化學分析法的原理是檢測出多環(huán)芳香烴化學反應中生成的物質(zhì)，探尋到對人體健康有害及促進衰老的原因。芳香烴類是環(huán)境內(nèi)一種十分常見的致癌物質(zhì)，在化工產(chǎn)業(yè)發(fā)展階段，對自然環(huán)境造成不同程度的破壞，多環(huán)芳香烴類是污染物的重要構(gòu)成。可以采用氣相色譜監(jiān)測不同多環(huán)芳香烴類物質(zhì)的反應時間與反應速度，觀察到紅外吸收位置基本沒有出現(xiàn)顯著改變，但當波束抵達3346nm時，伴隨反應時間的延長O-H伸縮振動吸收峰表現(xiàn)出減弱的趨勢，這表明O-H紅外吸收峰的變動時引起人體衰老的主要原因之一。隱蔽性、不斷累積性是多環(huán)芳香烴類的特性，微量甚至很亮的多環(huán)芳香烴類均可能會對人體健康造成較大損傷，故而急需采用氣相色譜法對其進行檢測分析，較快速的分解復雜的組織結(jié)構(gòu)，其還實現(xiàn)了定性與定量分析。基于該種化學分析技術(shù)獲得的檢測結(jié)果精確度處于較高水平，符合現(xiàn)行國家標準要求。2.4識別內(nèi)在化學成分。現(xiàn)如今，化工材料在人們的日常生活、工作及生產(chǎn)活動均有較廣泛應用，為確保材料使用過程的質(zhì)量安全，一定要積極使用科學有效的化學分析法去了解材料內(nèi)部成分，對其安全性能作出科學判斷。傳統(tǒng)分析方法在應用階段已經(jīng)無法滿足分析多樣材料的成分和結(jié)構(gòu)的需求，推薦檢測工作人員綜合應用多種分析方法，做好前期準備工作，基于全面了解材料性質(zhì)的目的選擇適宜的分析措施。綜合使用電化學法、光譜法、色譜法、測評物質(zhì)活性等方法，進而更為全面的掌握物質(zhì)材料的結(jié)構(gòu)特征。另外，也可以將該項技術(shù)用于物質(zhì)表面分析領(lǐng)域中，解析高分子、復合分子材料的結(jié)構(gòu)成分，參照同型原物的化學形態(tài)與價態(tài)表現(xiàn)，探測化學物質(zhì)在性能與形態(tài)表現(xiàn)方面存在的差異，在后續(xù)幾年中，化學分析方法的應用領(lǐng)域不會僅局限在化工產(chǎn)業(yè)中，會逐漸拓展至農(nóng)業(yè)、林業(yè)、牧業(yè)甚至是國防事業(yè)中。

3化學分析技術(shù)的發(fā)展趨向

3.1建設化工材料動態(tài)數(shù)據(jù)庫在“互聯(lián)網(wǎng)+”大背景下，大數(shù)據(jù)技術(shù)與計算機在社會各個行業(yè)中均有廣泛應用，將化學分析方法和計算機技術(shù)有機融合，對化工材料動態(tài)數(shù)據(jù)庫建設與發(fā)展過程將會形成極大的促進作用，及時更新那些落后、陳舊的數(shù)據(jù)，規(guī)避由于信息落后而引起錯差不斷累積的情況，將人為因素形成的數(shù)據(jù)偏差降至最低，進一步提高化學分析結(jié)果的精確性，使相關(guān)技術(shù)方法的應用效率得到更大保障。實踐中，應對檢測人員的綜合素質(zhì)提供更多、更高的要求，加大新型檢測儀器裝置的研發(fā)力度，持續(xù)優(yōu)化數(shù)據(jù)庫的使用過程。3.2構(gòu)建化工材料控制系統(tǒng)在未來幾年中，化學分析方法不單單是用于檢測物質(zhì)的成分構(gòu)成，其還能聯(lián)合應用檢測設備的控制系統(tǒng)，發(fā)揮管理功能。通過提前設置材料的功能、參數(shù)及檢測的誤差區(qū)間，將化工材料的控制系統(tǒng)增設到生產(chǎn)企業(yè)的自動化系統(tǒng)內(nèi)，能明顯降低設備運行階段的偏差，規(guī)避不必要的人為操作失誤，自動化分析與處理數(shù)據(jù)結(jié)果，提供連鎖型程序服務，進一步提升企業(yè)生產(chǎn)活動的科學性、安穩(wěn)性與有效性。3.3研發(fā)開發(fā)新型化工材料在高端科學技術(shù)的支撐下，將來的幾年中化學分析方法將會建設出化工材料的運行周期，仿真模擬新型材料的應用過程，科學、客觀的預測其利用效率，調(diào)控其起源、產(chǎn)生、應用到質(zhì)變整個過程。適時引進人工智能技術(shù)，及時整改化工材料整個生命周期形成的偏差，使用新型化工材料的研發(fā)與應用過程有更強大支撐。

4結(jié)語

總之，在生產(chǎn)制造化工材料過程中，為了是相關(guān)化工產(chǎn)品材質(zhì)質(zhì)量安全得到更大保障，就需要積極采用化學分析方法，這也是近些年化學分析在我國化工分析領(lǐng)域中所處地位不斷提升的主要原因之一。因化工企業(yè)生產(chǎn)環(huán)境的特殊性，其對化工材料檢測分析與生產(chǎn)管理均提出較高要求，相關(guān)人員應結(jié)合實況選擇最適宜的分析方法手段，進而使化工材料的組織結(jié)構(gòu)與特性檢測結(jié)果的準確度得到更大保障，幫助化工企業(yè)在運營中創(chuàng)造更大的經(jīng)濟效益。

參考文獻：

[1]馮柳，彭慶梁.掃描電鏡在金屬材料檢測中的應用[J].世界有色金屬，2020(16):208-209.

[2]佘慧娟.探究化工材料檢測中化學分析的有效應用[J].科技資訊，2020,18(11):39-40.

[3]吳玉蘭.化工原料檢測運用氣相色譜分析技術(shù)的相關(guān)探究[J].化工管理，2020(05):43-44.

[4]黎晶晶.化學分析在建筑材料檢測中的應用[J].化工設計通訊，2019,45(02):64.

[5]蒙益林，高帥，顏京，等.高頻燃燒-紅外吸收法測定金屬鉿中碳含量研究[J].失效分析與預防，2019,14(01):19-24.

[6]張金昌，寇德祥，康強，等.鋼鐵材料化學分析中數(shù)據(jù)誤差的因素研究[J].化工設計通訊，2020,46(08):128,143.

作者:韓斐 鄒云玲 單位:1.天津榮程聯(lián)合鋼鐵集團有限公司 2.中國民航大學