淺析綠色分析的化學原理與技術綜述
綠色化學在當今社會的可持續發展過程中占據著重要地位，下面是小編搜集整理的一篇探究綠色分析化學原理與技術的論文范文，歡迎閱讀參考。
綠色分析化學是把綠色化學的原理應用在新技術的分析與研究中，利用一些先進的技術，把污染的源頭扼殺在搖籃中，尋找一些不管是對環境，還是對人都沒有傷害的方法，盡量不用或者少用于二者皆有害的試劑，使化學對環境的污染降到可以承受的范圍。
一、綠色分析化學的特征
1)涉及范圍比較大
綠色分析化學在我們生活的環境中，作用范圍非常廣，無論是我們生活中不可缺少的的大氣、水體、土壤，還是給我們提供能量的各種食物以及大自然中的植物、動物等。
2)研究對象復雜
目前為止，全世界的化學品多達1000多萬種，在使用這樣化學品的同時，它們會通過各種形式和途徑進入到環境中，從而使我們生活的各個方面面臨著污染的危害。這些污染物在環境中存在含量極小，但是卻給分離和測定帶來了極大的困難。
3)技術手段多
在研究綠色化學中，所需要的分析方法和測量手段極其多，幾乎涵蓋了現有的所有分析化學的方法。
4)前沿性
目前對綠色分析化學的要求已經由傳統的總量分析，逐漸發展到形態分析、結構分析以及原位分析，檢測到的含量也越來越低。此外隨著科學技術的發展，大量新的化學物質和材料不斷被用于工農業的生產并排放的環境中，而對于許多新型污染物往往沒有成熟的分析方法。因此綠色分析化學技術必須有一定的前沿性與超前性。
5)交叉性
綠色分析化學的發展離不開與其他各科學科的交叉，不但要應用現代科技分析化學的各項最新成就，還要引用其他各學科的知識，這樣才能使這門學科更加有效地應用于社會生活中。
二、采集以及前處理綠色分析化學樣品的方法
綠色分析化學樣品采集和前處理方法漸漸成為分析效率高低的主要因素，采集與前處理方法的正確與否便顯得尤為重要。現如今，對于樣品的采樣可分為主動采樣和被動采樣，主動采樣仍然占據著主導地位，但被動采樣的應用也越來越廣泛。被動采樣研究和應用的范圍還將進一步擴大，會更加關注一些中等極性、極性和離子性污染物的'研究，著重是對一些新型污染物的研究。被動采樣更加關注采樣過程中是否能夠保證質量及控制質量，使采樣方法更加趨于標準化，爭取在采樣設備微型化、環境友好化、自動化等方面更上一層樓，使方法的靈敏度、準確度和穩定性有大的改善。
在樣品前處理方面，固相萃取、加壓溶劑萃取和微波輔助萃取等萃取技術將會越來越成熟，趨于完善，并成為標準的方法被采用。固相微萃取技術將更加成熟，纖維種類、萃取對象更加多樣，分析成本大大降低，最終在環境監測實踐中發揮作用;環境友好型的微型無溶劑萃取技術將會繼續有所提高;還有納米材料、免疫吸附、分子印跡和核酸適體等新技術的采用，將會極大地提高樣品前處理的選擇性和回收率;微型化、原位化和在線化趨勢將得到更進一步的體現。
1)微波萃取
微波輔助萃取法也稱微波萃取法，是一種新型的萃取技術，它主要是通過微波能量來提高溶劑萃取效率。該項技術主要是根據物質吸收微波能力的不同，使物質的不同區域受熱不均勻，最終導致要萃取的物質從整個體系中分離出來，被介電常數較小的萃取溶液所吸收。與我們常用的萃取方法相比，該項技術具有以下優點：A.極性分子選擇的多樣性。極性較高的分子在萃取過程中可以獲得較多的微波能，可以使其運動速度加快。B.萃取速度快。微波萃取中，盛放試樣的器皿不吸收微波且大都是熱的不良導體，因此微波直接作用在試樣上。試樣中的極性分子在微波場中由于高頻極化引起介質熱損耗而產生強烈的熱效應，克服了傳統的傳導式加熱方法溫度上升慢的缺點。C.加熱均勻。該項技術可以使均勻的微波場受熱也均勻，從而不會造成試管的受熱不均。D.高效。可以同時進行多個試樣的萃取，效率高。
2)超臨界流體萃取
超臨界流體萃取法是以超臨界條件下的流體作為萃取劑，從固體或液體中萃取出特定的成分，從而達到分離的目的。溶質在SCF中的溶解度隨著SCF密度的增大而增大，因此在臨界點附近，溫度和壓力的變化會大大的改變SCF中的溶解能力。進行SCF實驗時，先使溶質溶解于SCF中，在通過改變溫度和壓力，降低SCF的密度，使溶質在SCF中的溶解度有所降低，直到析出，最后變成氣(C)、固(溶質)兩相，從而實現分離。在這一過程中，固體可以分離取出，而氣體萃取機則可以實現循環利用。
三、綠色分析分離富集技術
1)采用固相萃取或者固相微萃取技術
固相萃取是一種以柱色譜分離機理為依托，在分離過程中建立起來的試樣預處理技術。與液相色譜柱相比，SPE柱一般開口，柱床較短，固定相粒徑較大，因此柱效較低，僅適宜分離保留值相差較大的化合物，主要用于液態試樣分析前的凈化和富集。
固相微萃取是一項以固相萃取為基礎，同時又擁有萃取富集及解萃優點的新型試樣預處理技術。它就是利用一種特殊的分離裝置，首先要把被測部分從樣本中提取出來，然后結合色譜進行分析，得出結果。
2)膜萃取
膜萃取技術是現在我們常用的一種萃取技術，它擁有很多優點，不僅高效快速，而且還經濟環保，現如今被廣泛應用在液態與液態，氣態與氣態以及液態與氣態分離的過程中。該項技術的原理主要是人工或使用天然的方法合成一種高分子薄膜，膜具有選擇透過性，我們可以利用這一特性來進行溶質與溶劑的分離和提純。膜分離方法的驅動力主要是壓力差(如反滲透法、氣體分離法)、電位差(如電滲析法)、濃度法(如透析法)、溫度差(如膜蒸餾法)及化學反應等。
四、綠色分析測試的方法
綠色分析測試的內容與以往有所不同，主要表現在評價的方式的改變。傳統分析化學的測試僅僅只是來測量元素所占的百分比以及化合物的總含量或總濃度。然而事實研究表明，污染物的毒性與否，跟它存在的方式、環境及生物過程密切相關。所以，要想對物質的化學環境屬性做出正確的分析，首先就是要對其生存的環境和形態進行測定，然后進行分析總結，而相應的測試靈敏度高，速度快、準確性好的原位及形態分析方法是解決這一問題的重要前提，也是綠色分析化學研究的一個重要方向。
1)毛細管電泳法
毛細管電泳在現階段的生物化學發展過程中至關重要，它是一種物質分離和測試的技術。該項技術主要原理是基于離子或帶電粒子在電場的作用下會作定向運動，從而實現分離的目的。高效毛細管電泳技術是指以高壓電場為驅動力、在細內徑的石英毛細管中、離子或帶電粒子基于淌度和分配系數的不同而進行高效快速分離的一種電泳新技術。毛細管電泳高效的一個主要原因是電滲流的產生。電滲流也就是溶液受到外加電場的作用而產生的整體流動的現象。
2)色譜分離法
色譜分析法是利用不同物理化學性質的物質系數、屬性或一些其他特性的不同而進行分離的方法。色譜分離法應用廣泛，所包括的分離類型和具體的分離技術都有多方面的應用，同時該項技術檢測方法也眾多，是較為常用的一種技術。若按固定相的幾何形狀分類，可以分為兩大類：一類是固定相裝在柱管中，流動相流經柱床使被分離物質分離后依次流出色譜柱的柱色譜法;另一類是固定于平面載板上，在流動相流動的過程中，當它經過固定相的時候，被分離后的物質便會留在固定相上的平面色譜法。然而氣相色譜特別適合于揮發性化合物的分離分析，所以在環境化學、石油化工、食品安全和刑偵分析等方面作為常規分析方法發揮著不可替代的作用。尤其是氣相色譜與質譜的聯合技術，能夠在一次進樣中同時實現定性分析與定量分析，已成為強有力的分析技術。
3)中子活化分析法
中子活化分析法是活化分析中最為重要的一種分析方法，該項技術的基本原理就是用一定能量的中子、反應堆或加速器，還有可能是帶電粒子或者高能r光子來作為轟擊粒子去轟擊待測試樣，然后來確定物質元素成分的定性和定量的分析方法。中子活化分析大致可以分為五步，分別是樣品的采集、活化、化學放射分離、核輻射的測量以及最終的數據處理。該項技術應用廣泛，可以適用于多元素的同時分析，同時它的靈敏度非常高，多用于大氣顆粒物、工業粉塵、固體廢棄物等中的金屬元素測量。所以它在綠色分析化學方面，能夠得到很好的應用。可以有效地分離出化合物中的各種元素，同時精確地對它們進行分析，這對于綠色化學領域無疑又是一大突破。
五、總結
綠色化學技術的發展對于人類所居住環境的改善至關重要。綠色分析化學就是基于綠色分析化學的原理，試著在現有的技術上有所突破，研究出一些新型的技術，更好地為人類服務。今后分析化學的發展方向就是對于人類賴以生存的環境盡量少污染或者不污染，現在的企業應該本著對社會負責，讓人們放心的態度來做事，對于環境的保護以及污染的治理，要高度重視，最終給人類營造一個綠色的生存空間。
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