仪器分析在制浆造纸工业中的应用

随着科学技术的不断发展，各种先进的分析仪器不断完备和现代测试技术大量涌现，以及微机处理系统的不断完善，国际上制浆造纸分析领域有了日新月异的进步。现代仪器分析技术的广泛应用，是当代制浆造纸工业分析的一个突出的特点。

由于现代测试技术的发展，使得人们对客观世界的认识得以深化，由宏观到微观，人们掌握了更多的客观规律性，从而减少了生产过程的盲目性，增加了科学预见性。现代分析领域的发展和进步，对推动制浆造纸生产技术的发展也起到了积极的作用。

仪器分析方法种类繁多，应用领域广泛，测试手段先进，操作简便、快捷，灵敏度高，而且适合于微量分析、结构分析和微观形态分析，有的还可实现生产过程的在线测量。上述优点是传统分析方法不可比拟的。然而，仪器分析也有其不足之处，如分析仪器价格比较昂贵，而且仪器分析法一般又是相对的分析方法，它需要化学纯品作标准物来对照，而且分析前试样也常需要采用化学方法进行前处理。因此，仪器分析方法和化学分析方法在某种意义上来说，又是相辅相成的。

随着制浆造纸工业科技的发展，现代制浆造纸测试技术的应用范围日益广泛。目前在制浆造纸分析中，几乎已囊括仪器分析方法所有门类。例如，光谱分析（紫外光谱、红外光谱、原子吸收与原子发射光谱等）、色谱分析（气相色谱、高压液相色谱、凝胶渗透色谱等）、质谱、核磁共振、电子自旋共振、X-衍射能谱、电子显微镜分析、电化学分析（电位分析和电导分析）等。而且，新的测试技术仍在不断涌现。

上述仪器分析方法在制浆造纸分析中均有成熟的特殊分析项目，而且在我国制浆造纸工业的科学研究和生产过程分析中，已经得到了广泛应用。就目前而言，最常用的有代表性的主要分析项目有：

紫外-可见光谱法（UV）用于木素、半纤维素和纤维素的定性与定量分析，以及纸和纸浆中金属离子含量的测定，制浆废液中挥发酚、AQ、COD和有机污染物的测定等；

红外光谱法（IR）用于木素、半纤维素和纤维素的定性与定量分析，着重于结构分析，以及纸浆和纸中无机填料和无机涂料的定性分析等；

原子吸收光谱法（AAS）与原子发射光谱法（AES）用于纸浆、纸和纸板中的金属离子测定；质谱（MS）、核磁共振（NMR）、X-射线能谱（EDXA）等用于木素和糖类的结构分析；(www.xing528.com)

气相色谱法（GC）、高效液相色谱法（HPLC）用于原料和纸浆中碳水化合物各单糖组分的分离及鉴定、木素降解产物的分析，以及树脂组分、废液中AQ含量分析等；

凝胶渗透色谱用于测定木素和纤维素的相对分子质量及其分布；

电子自旋共振（ESR）用于测定化学反应过程中产生的游离基；

扫描电子显微镜（SEM）和透视电子显微镜（TSM）用于纤维超微结构研究，半纤维素在纤维细胞壁中的分布研究，以及纸和纸板中无机填料和无机涂料的定性分析等；

扫描电子显微镜-X-射线能谱（SEM/EDXA）用于测定木素、硅和硫等在植物纤维细胞各形态区中的分析，以及纸和纸板中元素的定性与定量分析等；

电位分析（EP）和电导分析（EC）分别用于溶液p H、水抽出物的电导率、黑液中无机物含量，以及非水电导滴定法用于纸浆和木素中酚羟基、羧基、羰基和磺酸基等功能基含量的测定等。

由于仪器分析在制浆造纸工业中的应用范围很广，分析项目繁多，鉴于本书的宗旨和篇幅，不可能全面完整地介绍。本章拟以紫外光谱、红外光谱、原子吸收光谱、气相色谱、液相色谱、电子显微镜、电位与电导分析等为重点，对其部分分析项目进行介绍。所述内容希望大家能对仪器分析方法在制浆造纸工业中的应用状况，有较为全面的了解，并且对运用仪器分析技术解决科研和生产中的问题有所帮助。