在典型的(de)(de)(de)化學(xue)(xue)分(fen)(fen)析流程中,樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)環(huan)(huan)節占去大部分(fen)(fen)時(shi)間,據(ju)統計超過60%,此外,樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)也是(shi)分(fen)(fen)析誤差的(de)(de)(de)主要來(lai)(lai)源(yuan)。由于行業標(biao)準的(de)(de)(de)持(chi)續升高(gao)(gao),新的(de)(de)(de)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技術正逐步成(cheng)為(wei)提高(gao)(gao)分(fen)(fen)析結果速度(du)(du)和精度(du)(du)所必要的(de)(de)(de)先決條件,國(guo)內樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技術也因此邁(mai)進(jin)新的(de)(de)(de)高(gao)(gao)度(du)(du)――特別是(shi)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)技術的(de)(de)(de)自(zi)(zi)動(dong)化趨(qu)勢(shi)(shi)越來(lai)(lai)越明顯(xian)。樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)實(shi)現自(zi)(zi)動(dong)化可帶來(lai)(lai)諸多優(you)勢(shi)(shi),既可以(yi)顯(xian)著減(jian)少(shao)人工操(cao)作(zuo)(zuo)成(cheng)本(ben)和人為(wei)誤差,還能(neng)有效大大降低操(cao)作(zuo)(zuo)人員(yuan)接(jie)觸化學(xue)(xue)品(pin)的(de)(de)(de)風(feng)險(xian),同時(shi)也能(neng)控(kong)制(zhi)好溶劑和強(qiang)(qiang)酸(suan)等化學(xue)(xue)品(pin)用(yong)量(liang)和排放量(liang),有利于降低環(huan)(huan)境污染的(de)(de)(de)風(feng)險(xian)。此外,強(qiang)(qiang)大的(de)(de)(de)軟件操(cao)作(zuo)(zuo)界面是(shi)自(zi)(zi)動(dong)化樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)的(de)(de)(de)另一大優(you)勢(shi)(shi),可以(yi)使操(cao)作(zuo)(zuo)者圖形化管理(li)(li)(li)(li)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin),并靈活設(she)置、保存和調用(yong)不(bu)同的(de)(de)(de)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)方法,使樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)工作(zuo)(zuo)更加簡(jian)單。因此,近十年來(lai)(lai),自(zi)(zi)動(dong)化的(de)(de)(de)樣(yang)(yang)(yang)(yang)(yang)品(pin)前(qian)處(chu)(chu)理(li)(li)(li)(li)設(she)備不(bu)但(dan)技術發展(zhan)迅速,而且市場也在不(bu)斷(duan)擴大。
在這(zhe)種行業(ye)(ye)背景和(he)產品(pin)(pin)自身(shen)特點(dian)的(de)(de)推動下,分析(xi)(xi)配套的(de)(de)樣品(pin)(pin)前處理產品(pin)(pin)行業(ye)(ye)發(fa)(fa)展(zhan)也迎來了(le)新(xin)的(de)(de)歷史機(ji)遇,以(yi)(yi)計算(suan)機(ji)應用為(wei)標志的(de)(de)化(hua)學(xue)分析(xi)(xi)及相關儀器(qi)正(zheng)在進行新(xin)的(de)(de)行業(ye)(ye)變革,計算(suan)機(ji)控(kong)制(zhi)的(de)(de)分析(xi)(xi)數(shu)據采集,實(shi)(shi)現樣品(pin)(pin)前處理及分析(xi)(xi)過程(cheng)的(de)(de)連(lian)續、快速、實(shi)(shi)時和(he)智能。分析(xi)(xi)儀器(qi)及樣品(pin)(pin)前處理產品(pin)(pin)正(zheng)在以(yi)(yi)更(geng)(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)靈敏(min)度(du)、更(geng)(geng)(geng)高(gao)的(de)(de)準確率、更(geng)(geng)(geng)低的(de)(de)成本、更(geng)(geng)(geng)專業(ye)(ye)化(hua)、智能化(hua)、自動化(hua)、簡便的(de)(de)操作界面等趨勢向新(xin)的(de)(de)方(fang)向發(fa)(fa)展(zhan)。部(bu)分儀器(qi)生(sheng)產廠商已開始(shi)注重前瞻(zhan)性技(ji)術的(de)(de)研(yan)發(fa)(fa),部(bu)分產品(pin)(pin)和(he)技(ji)術已達到國(guo)際先進水平。
全國樣(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)前(qian)(qian)處理產品(pin)(pin)(pin)(pin)及各分析儀(yi)器廠商眾多,市(shi)場競(jing)爭較為激烈(lie),未來將沿(yan)著多維先進技(ji)(ji)術方向(xiang)發(fa)展(zhan),大致(zhi)涵蓋以下方向(xiang):(1)沿(yan)著分析測試流程整(zheng)合更多的(de)產品(pin)(pin)(pin)(pin),提(ti)(ti)高產品(pin)(pin)(pin)(pin)功能和(he)檔(dang)次;(2)總結國內近十年實(shi)驗(yan)室自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)(hua)產品(pin)(pin)(pin)(pin)的(de)設計經驗(yan),提(ti)(ti)高自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)(hua)產品(pin)(pin)(pin)(pin)的(de)適用性,改善用戶體驗(yan);(3)推進新(xin)型(xing)技(ji)(ji)術的(de)產品(pin)(pin)(pin)(pin)化(hua)(hua)(hua),創新(xin)性地研發(fa)新(xin)型(xing)產品(pin)(pin)(pin)(pin),擴(kuo)展(zhan)現有市(shi)場;(4)從“綠色化(hua)(hua)(hua)學”的(de)角度研發(fa)新(xin)型(xing)實(shi)驗(yan)室設備。目前(qian)(qian),自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)(hua)樣(yang)品(pin)(pin)(pin)(pin)前(qian)(qian)處理的(de)典(dian)型(xing)產品(pin)(pin)(pin)(pin)在有機分析領域主(zhu)要有全自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)固相萃(cui)取(qu)系(xi)統(tong),全自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)GPC凝膠凈化(hua)(hua)(hua)系(xi)統(tong),自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)化(hua)(hua)(hua)濃縮系(xi)統(tong),高壓溶劑(ji)萃(cui)取(qu)系(xi)統(tong)等,在無機領域則主(zhu)要有自(zi)(zi)動(dong)(dong)(dong)電熱(re)消(xiao)解儀(yi)和(he)微波消(xiao)解儀(yi)。
根據(ju)對國內招標(biao)網(wang)和采購市(shi)場(chang)(chang)(chang)的(de)(de)(de)不完全統計(ji),上(shang)述(shu)產(chan)品市(shi)場(chang)(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)在8億元(yuan)(yuan)以上(shang),按(an)照近年(nian)來(lai)(lai)年(nian)均15%的(de)(de)(de)增長(chang)速度測算,未來(lai)(lai)5年(nian)后,該領(ling)域市(shi)場(chang)(chang)(chang)容(rong)量(liang)可翻(fan)番達到16億元(yuan)(yuan),產(chan)品的(de)(de)(de)增長(chang)主要動(dong)(dong)力(li)來(lai)(lai)自(zi)(zi)分析測試能力(li)建設要求的(de)(de)(de)提高,以及(ji)從手(shou)工(gong)操(cao)作(zuo)向自(zi)(zi)動(dong)(dong)化操(cao)作(zuo)轉變所(suo)帶來(lai)(lai)的(de)(de)(de)產(chan)品換(huan)代。上(shang)述(shu)主要產(chan)品市(shi)場(chang)(chang)(chang)容(rong)量(liang)大(da)致如下(xia)(xia),全自(zi)(zi)動(dong)(dong)固相(xiang)萃(cui)取系統市(shi)場(chang)(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)大(da)致在30,000萬(wan)元(yuan)(yuan)左(zuo)右,全自(zi)(zi)動(dong)(dong)GPC凝膠凈化系統規(gui)模(mo)(mo)(mo)在1,800萬(wan)元(yuan)(yuan)左(zuo)右,高壓溶劑萃(cui)取系統市(shi)場(chang)(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)在3,500萬(wan)元(yuan)(yuan)左(zuo)右,微波消解(jie)儀的(de)(de)(de)市(shi)場(chang)(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)在15,750萬(wan)元(yuan)(yuan)左(zuo)右,半自(zi)(zi)動(dong)(dong)電(dian)熱消解(jie)儀市(shi)場(chang)(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)在2,400萬(wan)元(yuan)(yuan)左(zuo)右,全自(zi)(zi)動(dong)(dong)電(dian)熱消解(jie)儀市(shi)場(chang)(chang)(chang)規(gui)模(mo)(mo)(mo)在2,000萬(wan)元(yuan)(yuan)左(zuo)右。未來(lai)(lai),隨著國家產(chan)業(ye)(ye)政(zheng)策的(de)(de)(de)支持,下(xia)(xia)游行業(ye)(ye)需求的(de)(de)(de)增加(jia),上(shang)述(shu)產(chan)品市(shi)場(chang)(chang)(chang)容(rong)量(liang)會進一步增加(jia)。
此(ci)外,分析儀器及樣(yang)品(pin)前(qian)處理產品(pin)領域(yu)的(de)快速發(fa)展帶動(dong)了相(xiang)關(guan)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)設備的(de)發(fa)展,如(ru)實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)分析活動(dong)中常(chang)用到的(de)加熱和(he)冷卻設備,以水循環冷卻恒溫器為例,據估計該(gai)產品(pin)的(de)市場容量在(zai)20,000萬元左右,每年的(de)市場需求至少在(zai)20,000臺以上,隨著國(guo)內實(shi)驗(yan)(yan)(yan)室(shi)建設標準(zhun)和(he)下游用戶體驗(yan)(yan)(yan)要求的(de)不斷提高,這類產品(pin)的(de)技術水平(ping)也隨行業標準(zhun)的(de)提高而顯(xian)著改善(shan)。
冷(leng)(leng)卻(que)(que)產(chan)品主要(yao)是為實(shi)驗或儀器提供(gong)低(di)(di)溫恒(heng)(heng)溫條件(jian),目前(qian)該產(chan)品的發展(zhan)主要(yao)呈現以下趨勢:(1)高能效(xiao)(xiao)性(xing)(xing),高能效(xiao)(xiao)一(yi)方(fang)面要(yao)求傳熱(re)、換熱(re)和(he)熱(re)隔離(li)設計(ji)要(yao)好(hao),并(bing)減(jian)少能量損耗,另一(yi)方(fang)面要(yao)求產(chan)品功率規格豐富,能很好(hao)地匹配下游用戶的需(xu)求;(2)溫度可控性(xing)(xing),普通冷(leng)(leng)卻(que)(que)設備(bei)要(yao)求溫度波動(dong)在±1℃范(fan)圍(wei)內,高恒(heng)(heng)溫性(xing)(xing)能儀器則要(yao)求溫控范(fan)圍(wei)在±0.1℃內,甚至更低(di)(di),此外,開(kai)放冷(leng)(leng)卻(que)(que)時(shi)要(yao)有(you)合理(li)的水(shui)流(liu)(以水(shui)作為載冷(leng)(leng)劑)分(fen)配;(3)耐(nai)(nai)用性(xing)(xing),由于(yu)絕(jue)大部分(fen)致(zhi)冷(leng)(leng)產(chan)品中有(you)壓縮機(ji)、水(shui)泵(beng)和(he)電磁閥,三者(zhe)均為機(ji)械運動(dong)件(jian),因(yin)此耐(nai)(nai)用性(xing)(xing)是產(chan)品技術的重要(yao)基礎(chu)和(he)保障;(4)低(di)(di)噪(zao)音(yin)性(xing)(xing),同(tong)樣由于(yu)有(you)機(ji)械運動(dong)部件(jian),對(dui)致(zhi)冷(leng)(leng)過程中的噪(zao)音(yin)需(xu)要(yao)控制好(hao),做好(hao)減(jian)震設計(ji);(5)易維護性(xing)(xing),換熱(re)器表面、水(shui)箱等處必須易于(yu)清理(li)。
而(er)加(jia)熱(re)(re)產品主要(yao)為實驗提供高(gao)(gao)溫(wen)(wen)(wen)恒溫(wen)(wen)(wen)條件,目前的(de)技(ji)術趨勢有(you):(1)安(an)全性(xing),由(you)于加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度常(chang)高(gao)(gao)于60℃,最高(gao)(gao)可達(da)450℃,因(yin)此產品設計必須考慮防火因(yin)素,同(tong)(tong)時(shi)應充分(fen)提示用戶防止(zhi)燙傷;(2)溫(wen)(wen)(wen)度可控(kong)性(xing),一方面,溫(wen)(wen)(wen)度波(bo)動應足夠小,另一方面,溫(wen)(wen)(wen)度升(sheng)高(gao)(gao)的(de)過程可由(you)程序控(kong)制,即程序升(sheng)溫(wen)(wen)(wen);(3)溫(wen)(wen)(wen)度均(jun)勻性(xing),由(you)于加(jia)熱(re)(re)為固(gu)體傳熱(re)(re),加(jia)熱(re)(re)體表面溫(wen)(wen)(wen)度的(de)均(jun)勻性(xing)非常(chang)重要(yao),以(yi)免不同(tong)(tong)位置加(jia)熱(re)(re)效(xiao)果(guo)不一致,影響實驗結果(guo);(4)溫(wen)(wen)(wen)度范圍寬,加(jia)熱(re)(re)溫(wen)(wen)(wen)度可高(gao)(gao)達(da)450℃,因(yin)此加(jia)熱(re)(re)體材(cai)質(主要(yao)性(xing)質有(you)耐(nai)(nai)溫(wen)(wen)(wen)和(he)導(dao)熱(re)(re))非常(chang)關鍵;(5)耐(nai)(nai)腐性(xing),實驗室需要(yao)加(jia)熱(re)(re)的(de)情況中常(chang)常(chang)用到(dao)強酸(suan)和(he)強氧化劑,這就要(yao)求產品整體設計要(yao)能(neng)耐(nai)(nai)受或避免化學腐蝕;(6)自(zi)動化,特別是對化學接(jie)觸風(feng)險較(jiao)大的(de)實驗,自(zi)動化設計可顯著降低化學接(jie)觸風(feng)險,同(tong)(tong)時(shi)相對人工(gong)還提高(gao)(gao)了操作的(de)可重復性(xing)。
隨著國家產業(ye)(ye)(ye)政策的(de)支持(chi)、下游行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)需求的(de)增加、行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)標準的(de)提高,樣(yang)品(pin)前處理及其他實驗室(shi)儀器(qi)設(she)備市場容(rong)量和空間(jian)會進一(yi)步加大。未(wei)來,行(xing)(xing)業(ye)(ye)(ye)會迎(ying)來新一(yi)輪的(de)增長。
中國分析測試(shi)協(xie)會
2015年(nian)9月25日