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分析儀器發展將迎來新的歷史機遇
聚光 發(fa)布時(shi)間(jian):2016-09-29 聚光 來(lai)源(yuan): 聚光 瀏覽量:1370

     近年(nian)(nian)來,各(ge)類食品安全、環(huan)境污染問題日益頻發,實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)設(she)備(bei)(bei)(bei),特(te)別是(shi)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)及(ji)其相關的樣品前(qian)(qian)處理(li)等產品需求逐(zhu)(zhu)年(nian)(nian)增(zeng)加(jia),政府(fu)機關和各(ge)個(ge)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)檢測機構對分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)測試實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)的投(tou)入力度也(ye)(ye)逐(zhu)(zhu)步加(jia)大,儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)設(she)備(bei)(bei)(bei)市(shi)場增(zeng)長迅(xun)速。根(gen)據中(zhong)(zhong)國儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)表(biao)(biao)行業(ye)協會統計,位于化學(xue)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)流(liu)程(cheng)(cheng)后端的分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)銷售收(shou)入逐(zhu)(zhu)年(nian)(nian)增(zeng)加(jia),與(yu)化學(xue)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)配套使用的輔(fu)助設(she)備(bei)(bei)(bei)也(ye)(ye)呈(cheng)快(kuai)速上(shang)漲(zhang)趨勢,部分(fen)(fen)(fen)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)設(she)備(bei)(bei)(bei)生產廠商已開始(shi)注(zhu)重(zhong)關鍵技術的自主研發,提(ti)高(gao)我國儀(yi)(yi)(yi)(yi)器(qi)裝備(bei)(bei)(bei)產業(ye)實(shi)(shi)力,特(te)別是(shi)在以前(qian)(qian)化學(xue)分(fen)(fen)(fen)析(xi)(xi)領域(yu)發展過程(cheng)(cheng)中(zhong)(zhong)未受到重(zhong)視(shi)的領域(yu),諸如樣品前(qian)(qian)處理(li)產品和其他(ta)實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)通用設(she)備(bei)(bei)(bei)(實(shi)(shi)驗(yan)(yan)室(shi)常規加(jia)熱和冷卻設(she)備(bei)(bei)(bei))在新一輪的增(zeng)長中(zhong)(zhong)表(biao)(biao)現較(jiao)為突(tu)出。

     在(zai)典型(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)化(hua)學(xue)分析流程(cheng)中,樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)環節占去大(da)部(bu)分時(shi)間,據統計超(chao)過60%,此外(wai),樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)也是分析誤(wu)差的(de)(de)(de)(de)(de)主要(yao)來(lai)源。由于行(xing)業標準的(de)(de)(de)(de)(de)持(chi)續(xu)升(sheng)高(gao),新的(de)(de)(de)(de)(de)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)技術(shu)(shu)正逐步成為提高(gao)分析結果速度和(he)精度所必要(yao)的(de)(de)(de)(de)(de)先決條件(jian),國內樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)技術(shu)(shu)也因此邁進新的(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)度――特別是樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)技術(shu)(shu)的(de)(de)(de)(de)(de)自動化(hua)趨勢(shi)(shi)越來(lai)越明顯(xian)。樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)實現自動化(hua)可(ke)帶來(lai)諸多(duo)優勢(shi)(shi),既可(ke)以(yi)顯(xian)著減少人(ren)工操(cao)作(zuo)成本(ben)和(he)人(ren)為誤(wu)差,還能(neng)有(you)(you)效大(da)大(da)降低操(cao)作(zuo)人(ren)員(yuan)接觸化(hua)學(xue)品(pin)(pin)(pin)的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)險(xian),同(tong)(tong)時(shi)也能(neng)控制好溶劑和(he)強(qiang)酸(suan)等化(hua)學(xue)品(pin)(pin)(pin)用量和(he)排(pai)放量,有(you)(you)利于降低環境污染的(de)(de)(de)(de)(de)風(feng)險(xian)。此外(wai),強(qiang)大(da)的(de)(de)(de)(de)(de)軟件(jian)操(cao)作(zuo)界面是自動化(hua)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)(de)(de)另一大(da)優勢(shi)(shi),可(ke)以(yi)使操(cao)作(zuo)者圖形化(hua)管(guan)理(li)(li)(li)(li)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin),并靈活(huo)設(she)置、保存(cun)和(he)調用不同(tong)(tong)的(de)(de)(de)(de)(de)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)方法,使樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)工作(zuo)更(geng)加簡單。因此,近十年來(lai),自動化(hua)的(de)(de)(de)(de)(de)樣(yang)(yang)品(pin)(pin)(pin)前處(chu)理(li)(li)(li)(li)設(she)備不但技術(shu)(shu)發展迅(xun)速,而且市場也在(zai)不斷擴大(da)。

     在這種行(xing)(xing)業背景和產(chan)品自身(shen)特點的(de)(de)(de)推動下,分(fen)析配(pei)套(tao)的(de)(de)(de)樣品前(qian)處理產(chan)品行(xing)(xing)業發展(zhan)也迎來(lai)了新(xin)的(de)(de)(de)歷(li)史機(ji)(ji)遇,以計(ji)算(suan)機(ji)(ji)應用為(wei)標志(zhi)的(de)(de)(de)化(hua)學分(fen)析及(ji)相關儀(yi)器正在進(jin)行(xing)(xing)新(xin)的(de)(de)(de)行(xing)(xing)業變(bian)革,計(ji)算(suan)機(ji)(ji)控制的(de)(de)(de)分(fen)析數據采集(ji),實(shi)現樣品前(qian)處理及(ji)分(fen)析過程(cheng)的(de)(de)(de)連續、快速、實(shi)時和智(zhi)能。分(fen)析儀(yi)器及(ji)樣品前(qian)處理產(chan)品正在以更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)靈敏度、更(geng)高(gao)的(de)(de)(de)準確率、更(geng)低(di)的(de)(de)(de)成本(ben)、更(geng)專業化(hua)、智(zhi)能化(hua)、自動化(hua)、簡(jian)便的(de)(de)(de)操作界面等趨勢向(xiang)新(xin)的(de)(de)(de)方向(xiang)發展(zhan)。部分(fen)儀(yi)器生產(chan)廠商已開始注重前(qian)瞻性技術(shu)的(de)(de)(de)研發,部分(fen)產(chan)品和技術(shu)已達到(dao)國際先(xian)進(jin)水平。

     全國樣(yang)品(pin)前處理(li)(li)產(chan)(chan)品(pin)及(ji)各分析儀(yi)(yi)(yi)器廠商眾多(duo),市(shi)(shi)場競(jing)爭較為激烈,未來(lai)將沿著多(duo)維先進技(ji)術方向發展,大致涵蓋以下(xia)方向:(1)沿著分析測試流程(cheng)整(zheng)合更多(duo)的(de)產(chan)(chan)品(pin),提高產(chan)(chan)品(pin)功能和(he)檔次;(2)總結國內近十(shi)年實驗室自(zi)(zi)動(dong)化產(chan)(chan)品(pin)的(de)設(she)計經驗,提高自(zi)(zi)動(dong)化產(chan)(chan)品(pin)的(de)適用(yong)性(xing),改善用(yong)戶體驗;(3)推(tui)進新(xin)型(xing)技(ji)術的(de)產(chan)(chan)品(pin)化,創新(xin)性(xing)地研發新(xin)型(xing)產(chan)(chan)品(pin),擴展現有市(shi)(shi)場;(4)從“綠色化學”的(de)角度研發新(xin)型(xing)實驗室設(she)備。目前,自(zi)(zi)動(dong)化樣(yang)品(pin)前處理(li)(li)的(de)典型(xing)產(chan)(chan)品(pin)在有機分析領域主(zhu)要(yao)有全自(zi)(zi)動(dong)固相萃取系(xi)統(tong),全自(zi)(zi)動(dong)GPC凝(ning)膠凈化系(xi)統(tong),自(zi)(zi)動(dong)化濃縮系(xi)統(tong),高壓溶劑萃取系(xi)統(tong)等,在無機領域則主(zhu)要(yao)有自(zi)(zi)動(dong)電熱(re)消(xiao)解(jie)儀(yi)(yi)(yi)和(he)微波消(xiao)解(jie)儀(yi)(yi)(yi)。

     根(gen)據(ju)對國(guo)內招標(biao)網和采購市場(chang)(chang)的(de)不(bu)完(wan)全(quan)統(tong)計,上述(shu)產品(pin)市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)在8億(yi)元(yuan)以(yi)上,按照近年(nian)來(lai)(lai)年(nian)均15%的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)速度測(ce)(ce)算,未(wei)來(lai)(lai)5年(nian)后,該領域市場(chang)(chang)容(rong)量(liang)可翻番達到16億(yi)元(yuan),產品(pin)的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)長(chang)主要(yao)動(dong)(dong)力來(lai)(lai)自(zi)分(fen)析測(ce)(ce)試能力建設要(yao)求的(de)提高,以(yi)及從手工(gong)操作向自(zi)動(dong)(dong)化操作轉變所帶來(lai)(lai)的(de)產品(pin)換代(dai)。上述(shu)主要(yao)產品(pin)市場(chang)(chang)容(rong)量(liang)大(da)致如下,全(quan)自(zi)動(dong)(dong)固(gu)相萃(cui)(cui)取(qu)(qu)系統(tong)市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)大(da)致在30,000萬(wan)(wan)元(yuan)左(zuo)右(you),全(quan)自(zi)動(dong)(dong)GPC凝膠凈化系統(tong)規(gui)模(mo)在1,800萬(wan)(wan)元(yuan)左(zuo)右(you),高壓溶劑萃(cui)(cui)取(qu)(qu)系統(tong)市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)在3,500萬(wan)(wan)元(yuan)左(zuo)右(you),微(wei)波(bo)消解(jie)儀的(de)市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)在15,750萬(wan)(wan)元(yuan)左(zuo)右(you),半自(zi)動(dong)(dong)電(dian)熱(re)(re)消解(jie)儀市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)在2,400萬(wan)(wan)元(yuan)左(zuo)右(you),全(quan)自(zi)動(dong)(dong)電(dian)熱(re)(re)消解(jie)儀市場(chang)(chang)規(gui)模(mo)在2,000萬(wan)(wan)元(yuan)左(zuo)右(you)。未(wei)來(lai)(lai),隨著國(guo)家產業(ye)政策(ce)的(de)支持,下游(you)行業(ye)需求的(de)增(zeng)(zeng)(zeng)加,上述(shu)產品(pin)市場(chang)(chang)容(rong)量(liang)會進一步增(zeng)(zeng)(zeng)加。

     此外,分析儀器及(ji)樣品前處(chu)理產(chan)品領域(yu)的(de)(de)快速發(fa)(fa)展帶動了相關實驗室設備(bei)的(de)(de)發(fa)(fa)展,如實驗室分析活動中常用到的(de)(de)加熱和冷(leng)卻(que)設備(bei),以水(shui)循環冷(leng)卻(que)恒溫器為例,據(ju)估(gu)計該產(chan)品的(de)(de)市(shi)場容量(liang)在20,000萬元左(zuo)右(you),每年(nian)的(de)(de)市(shi)場需求至少在20,000臺以上,隨著(zhu)國內實驗室建設標準和下游用戶體驗要求的(de)(de)不斷提高,這類產(chan)品的(de)(de)技術水(shui)平也隨行業標準的(de)(de)提高而顯著(zhu)改善。

     冷(leng)卻(que)產品主要(yao)(yao)是為實驗或(huo)儀器提供低溫(wen)(wen)恒溫(wen)(wen)條件(jian)(jian),目前該產品的發展主要(yao)(yao)呈現以(yi)下趨勢:(1)高(gao)能(neng)(neng)效(xiao)性,高(gao)能(neng)(neng)效(xiao)一方面(mian)要(yao)(yao)求(qiu)傳熱(re)、換熱(re)和熱(re)隔離設計要(yao)(yao)好,并(bing)減少能(neng)(neng)量損耗,另一方面(mian)要(yao)(yao)求(qiu)產品功率規(gui)格豐富,能(neng)(neng)很好地匹(pi)配(pei)下游用(yong)戶(hu)的需(xu)求(qiu);(2)溫(wen)(wen)度(du)可控(kong)性,普通冷(leng)卻(que)設備要(yao)(yao)求(qiu)溫(wen)(wen)度(du)波動(dong)在±1℃范(fan)圍(wei)內(nei),高(gao)恒溫(wen)(wen)性能(neng)(neng)儀器則要(yao)(yao)求(qiu)溫(wen)(wen)控(kong)范(fan)圍(wei)在±0.1℃內(nei),甚(shen)至(zhi)更低,此外,開放(fang)冷(leng)卻(que)時要(yao)(yao)有(you)合理(li)的水(shui)流(以(yi)水(shui)作(zuo)為載冷(leng)劑(ji))分配(pei);(3)耐(nai)用(yong)性,由(you)于(yu)絕大(da)部(bu)(bu)分致冷(leng)產品中有(you)壓縮機(ji)、水(shui)泵和電磁閥,三者均為機(ji)械運動(dong)件(jian)(jian),因此耐(nai)用(yong)性是產品技術(shu)的重要(yao)(yao)基礎和保障;(4)低噪(zao)(zao)音(yin)性,同樣由(you)于(yu)有(you)機(ji)械運動(dong)部(bu)(bu)件(jian)(jian),對(dui)致冷(leng)過程中的噪(zao)(zao)音(yin)需(xu)要(yao)(yao)控(kong)制好,做好減震設計;(5)易維護性,換熱(re)器表面(mian)、水(shui)箱等(deng)處必須易于(yu)清理(li)。

  而(er)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)產(chan)品(pin)主要(yao)為實(shi)驗提供高溫(wen)(wen)(wen)恒溫(wen)(wen)(wen)條件,目前的(de)技(ji)術(shu)趨勢有:(1)安全性(xing)(xing)(xing),由(you)于(yu)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)常(chang)(chang)高于(yu)60℃,最高可(ke)(ke)(ke)達450℃,因(yin)此產(chan)品(pin)設(she)計(ji)必須考(kao)慮(lv)防火因(yin)素,同(tong)時應(ying)充分提示用戶防止燙傷(shang);(2)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)控(kong)性(xing)(xing)(xing),一方面,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)波動應(ying)足夠小,另一方面,溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)升(sheng)高的(de)過(guo)程可(ke)(ke)(ke)由(you)程序控(kong)制,即程序升(sheng)溫(wen)(wen)(wen);(3)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)(xing),由(you)于(yu)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)為固(gu)體(ti)傳熱(re)(re)(re)(re),加(jia)熱(re)(re)(re)(re)體(ti)表面溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)的(de)均(jun)勻(yun)性(xing)(xing)(xing)非(fei)常(chang)(chang)重(zhong)要(yao),以免不(bu)同(tong)位置(zhi)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)效果(guo)不(bu)一致(zhi),影響(xiang)實(shi)驗結果(guo);(4)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)范圍寬,加(jia)熱(re)(re)(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度(du)(du)可(ke)(ke)(ke)高達450℃,因(yin)此加(jia)熱(re)(re)(re)(re)體(ti)材(cai)質(主要(yao)性(xing)(xing)(xing)質有耐(nai)溫(wen)(wen)(wen)和導熱(re)(re)(re)(re))非(fei)常(chang)(chang)關鍵(jian);(5)耐(nai)腐性(xing)(xing)(xing),實(shi)驗室需要(yao)加(jia)熱(re)(re)(re)(re)的(de)情況中常(chang)(chang)常(chang)(chang)用到強酸和強氧化(hua)劑(ji),這就要(yao)求產(chan)品(pin)整體(ti)設(she)計(ji)要(yao)能耐(nai)受(shou)或避免化(hua)學(xue)(xue)腐蝕;(6)自動化(hua),特別是對化(hua)學(xue)(xue)接(jie)觸(chu)風險較大的(de)實(shi)驗,自動化(hua)設(she)計(ji)可(ke)(ke)(ke)顯著降(jiang)低化(hua)學(xue)(xue)接(jie)觸(chu)風險,同(tong)時相對人(ren)工(gong)還提高了操作的(de)可(ke)(ke)(ke)重(zhong)復性(xing)(xing)(xing)。

     隨著國家產業政策的(de)(de)支持、下游行(xing)業需(xu)求的(de)(de)增(zeng)加(jia)、行(xing)業標準的(de)(de)提高,樣品前(qian)處理及其他實驗室(shi)儀器設(she)備(bei)市場容量和(he)空間會進一(yi)步加(jia)大。未(wei)來(lai),行(xing)業會迎來(lai)新一(yi)輪(lun)的(de)(de)增(zeng)長。

中國(guo)分析測試協(xie)會

2015年9月25日(ri)

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