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记2018国产仪器研制原子光谱分论坛

2018-09-17 14:39:07 16elite 31

       “2018光谱大会”在北京蟹岛会议中心召开。此次会议由北京理化分析测试技术学会主办,清华大学、北京大学、中国科学院化学研究所、国家重有色金属质量监督检验中心协办,北京理化分析测试技术学会光谱分会承办。

  近年来毒物兴奋效应( hormesis)成为毒理学中关注的热点,它是指化学物对生物体在高剂量时表现负面影响,但在低剂量时却表现为有益作用的现象。而其相应提出的毒物兴奋模型也成为一种新的剂量-效应关系模型,并在环境、医学、公共卫生等领域产生了一定的影响。北京大学公共卫生学院王京宇教授早在2002年即提出了“生命元素组”概念。此次报告中王京宇教授介绍了他利用元素组研究了镧元素浓度与大肠杆菌hormesis效应的机制进展。

  异物分析是指分析产品上的微小嵌入异物或表面污染物、析出物等的技术。例如对表面嵌入异物、斑点、油状物、喷霜等异常物质进行定性分析,藉此找寻污染源或配方不相容者,是改善产品最常用的分析方法之一。对异物分析而言,适用于金属和无机物元素分析的 EDX 与适用于高分子和有机物分析的 FTIR 相结合的方法十分有效。上述两种方法均可实现非破坏性分析,非常迅速和简便,因此非常适合用于异物分析。此次论坛岛津公司分析测试仪器市场部郑伟产品经理即介绍了EDX和FTIR及其联用技术在用于异物分析时,从硬件到软件方面所做的更新、以及实际应用案例。

  元素在食品中以不同的形态存在,元素对于人体的作用和元素的形态密切相关。这里所说形态是指该元素在不同种类化合物中的表现或分布。砷就是这样的一种元素,不同形态砷之间的毒性差异很大,如以有机砷形式存在的砷糖、砷甜菜碱几乎没有毒性,而无机砷化物的毒性却很高。所以,对于砷这样的元素,只了解其在食品中的总量还是不够的,在了解总量的同时,更希望了解砷元素在食品中的形态组成。北京疾病预防控制中心刘丽萍研究员报告中介绍了《GB 2762-2017食品安全国家标准 食品中污染物限量》、《GB 5009.11-2014 食品安全国家标准 食品中总砷及无机砷的测定》等标准的制修订情况。GB 5009.11-2014中无机砷的测定增加了液相色谱-原子荧光光谱法、液相色谱-电感耦合等离子体质谱法;无机砷的测定并不是适用所有食品,而是适用于稻米、水产动物、婴幼儿谷类辅助食品、婴幼儿罐装辅助食品中无机砷(包括砷酸盐和亚砷酸盐)含量的测定。

  国产仪器创新研制成果

  本次论坛让人印象深刻的是多家国产仪器厂商、科研机构的专家做了多种光谱仪器的研制工作进展,体现了我国国产光谱分析仪器坚持创新并取得了不错的成果。

  火焰在原子吸收光谱、原子荧光光谱、火焰光度计等光谱分析仪器,乃至气相色谱、有机质谱等分析仪器中都有应用。目前的点火技术主要有电炉丝、高压放电、热电偶等方式,不过,其中也存在着点火成功率低、火焰燃烧过程中易熄灭以及安全问题等痛点。

  《中国制造2025》把发展智能制造作为主攻方向,智能制造需工业化与信息化相结合,而工业过程在线分析检测技术是信息化的基石。常见的过程在线分析技术主要有气相色谱、近红外光谱、拉曼光谱、激光诱导击穿光谱(LIBS) 、质谱、核磁共振波谱等。其中,近红外、质谱、LIBS三类分析仪器的应用领域几乎覆盖所有流程工业,具有巨大的应用市场。LIBS具有远程、在线、原位、快速、无需制样等特点,可用于矿物、金属等无机成分在线分析。

  能量色散X射线荧光光谱(EDXRF)具有无损、快速的特点;仪器简单,有台式、便携、手持等多种型式;其应用领域涵盖了冶金、建材、环保、食品等。不过常规EDXRF光斑尺寸超过5mm,只能分析均质样品。在一些特殊领域,这样的技术特点并不能满足其需求,如现代冶金工业需要在大尺寸范围内对细小夹杂物(直径小于10um)的成因来源进行研究,就需要微观局部的无损检测。

  相比较火花直读光谱,电弧发射光谱可直接检测粉末状样品,广泛应用于国家地质调查、有色冶金材料、半导体材料等领域。

  如今,原子光谱分析从基本理论研究到实用技术已经发展得相当成熟,已经处于高端制造水平;商品化仪器普遍功能稳定可靠,不断向高精密度和高可靠性发展;适用于各种分析要求,广泛应用于工业生产和科技领域。不过,原子光谱分析技术创新的脚步从未停歇,包括通过核心零部件创新而推动光谱仪器的创新,如改进分光元件及分光系统构架进一步提高光谱分辨率;研究快速光谱信息获取新机制和新元件、研制新型激发光源、引入新进样技术等;这些对于光谱仪器的分析功能完善和分析潜力发掘仍具有研究意义和发展潜力。

测厚仪标准片

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