4210微波等離子體原子發(fā)射光譜儀(MP-AES)

　　市場(chǎng)需求讓三方走到一起

　　安捷倫全球首款大功率(1000瓦)、僅靠空氣運(yùn)行的4100 MP-AES誕生于2011年，此后，安捷倫曾推出升級(jí)產(chǎn)品4200 MP-AES，而2016年問世的4210 MP-AES新品，則是一款可運(yùn)行更多樣品的實(shí)驗(yàn)室用儀器。

　　自2013年起，廣州伊創(chuàng)儀器有限公司(以下簡(jiǎn)稱：伊創(chuàng)科技)與中國廣州分析測(cè)試中心 (以下簡(jiǎn)稱：中廣測(cè))即開始在線檢測(cè)技術(shù)研發(fā)方面合作。后雙方根據(jù)安捷倫MP-AES儀器的性能特點(diǎn)，通過系統(tǒng)集成，研制開發(fā)了基于4210 MP-AES技術(shù)的online 5100MP在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，適用于地表水中多種金屬的同時(shí)在線監(jiān)測(cè)。

　　這其中，中廣測(cè)主要負(fù)責(zé)5100MP性能評(píng)價(jià)、分析方法開發(fā)及應(yīng)用、在線消解性能優(yōu)化、在線富集模塊開發(fā)和系統(tǒng)運(yùn)行技術(shù)支持。伊創(chuàng)科技主要負(fù)責(zé)系統(tǒng)整體及分析系統(tǒng)模塊設(shè)計(jì)、控制軟件的研發(fā)、系統(tǒng)的制造生產(chǎn)銷售及運(yùn)行管理。安捷倫則對(duì)雙方在軟件控制研發(fā)和應(yīng)用技術(shù)開發(fā)等方面都給予了非常大的支持。中廣測(cè)新技術(shù)實(shí)驗(yàn)室副主任郭鵬然表示：“選擇彼此成為合作伙伴是因?yàn)榘步輦?、中廣測(cè)、伊創(chuàng)科技都是各自領(lǐng)域的佼佼者，此次合作實(shí)際上是一種強(qiáng)強(qiáng)聯(lián)手。”

　　談到這次合作，安捷倫科技全球光譜產(chǎn)品新技術(shù)開發(fā)經(jīng)理張秋澤補(bǔ)充到，“安捷倫有一個(gè)與大學(xué)合作的應(yīng)用及核心技術(shù)研究項(xiàng)目——The Applications and Core Technology: University Research(ACT-UR)，旨在使安捷倫的技術(shù)專家與大學(xué)里的研究人員建立密切聯(lián)系，以促進(jìn)對(duì)未來科技發(fā)展具有重要意義的合作研究。此次基于MP-AES的在線檢測(cè)技術(shù)研究工作就得到了該項(xiàng)目的支持。在水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的集成上，我們的合作伙伴更有經(jīng)驗(yàn)、更加了解最終客戶的需要。”

　　MP-AES在線化的 “攻堅(jiān)戰(zhàn)”

　　作為一款實(shí)驗(yàn)室儀器，MP-AES適用于從常規(guī)分析到復(fù)雜貴金屬分析等多種應(yīng)用。但在轉(zhuǎn)化為在線監(jiān)測(cè)儀器過程中還是遇到了一些難題，主要體現(xiàn)在樣品前處理和通訊等方面。

　　MP-AES對(duì)樣品前處理有非常高的要求，實(shí)驗(yàn)室使用時(shí)，實(shí)驗(yàn)人員可以先將樣品處理好，待完全達(dá)到上機(jī)條件后再測(cè)試。但用于在線監(jiān)測(cè)，儀器由于無人值守，取樣、前處理、分析等步驟都必須由儀器自行完成，而且水樣變化很大(雨季可能會(huì)很渾濁，泥沙大，平時(shí)比較干凈)，要使儀器應(yīng)對(duì)復(fù)雜水樣，這就對(duì)前處理提出很高的要求，否則會(huì)堵塞儀器管路、損壞儀器、數(shù)據(jù)失真等一系列問題。對(duì)此，伊創(chuàng)科技負(fù)責(zé)人王加勇表示：“通過與合作單位一起做大量實(shí)驗(yàn)、摸索實(shí)驗(yàn)條件、優(yōu)化儀器設(shè)計(jì)等，我們最終還是解決了這些問題。”

　　其次是MP-AES與在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的相互通訊問題。MP-AES有自己的運(yùn)行操作軟件系統(tǒng)，如何快速有效的通過在線監(jiān)測(cè)系統(tǒng)的工控機(jī)/信息控制系統(tǒng)給MP-AES輸送操作命令，并獲得MP-AES的詳細(xì)反饋信息，曾經(jīng)是項(xiàng)目進(jìn)展中的一個(gè)急需解決的問題。在這方面，安捷倫光譜工廠給予了大力支持，通過多次交流和溝通，專門開發(fā)了自動(dòng)化軟件包，實(shí)現(xiàn)了系統(tǒng)的遠(yuǎn)程自動(dòng)化通訊。安捷倫科技大中華區(qū)應(yīng)用分析市場(chǎng)部經(jīng)理祝立群補(bǔ)充說：“安捷倫工廠還提供了軟件升級(jí)服務(wù)，以滿足遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)在線控制和采集的要求。”

　　一番“攻堅(jiān)戰(zhàn)”下來，由三方共同合作推出的online 5100 MP 多參數(shù)重金屬在線分析儀已在廣東、山東等地的環(huán)境監(jiān)測(cè)站投入運(yùn)營(yíng)，用于監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)河流斷面的水質(zhì)情況，客戶反饋情況良好。

　　online 5100 MP應(yīng)用前景有多大?

　　相比電化學(xué)等常用方法， online 5100 MP 多參數(shù)重金屬在線分析儀有何創(chuàng)新點(diǎn)?在線監(jiān)測(cè)的過程中如何保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和儀器的“皮實(shí)耐用”?這是該新品研制過程中需要直面的尖銳問題。

　　祝立群表示：“相對(duì)于目前常用的在線重金屬監(jiān)測(cè)方法，MP-AES可以同時(shí)檢測(cè)多種元素并給出報(bào)告，一臺(tái)儀器可以完成多臺(tái)儀器的工作，儀器的集約化程度大大提高，檢測(cè)的效率也大大提高。此外，該儀器不需要消耗化學(xué)品，只需要氮?dú)獍l(fā)生器將空氣轉(zhuǎn)換成高純氮?dú)夤﹥x器運(yùn)行，并且可以實(shí)現(xiàn)無人操作。”

　　王加勇補(bǔ)充到， MP-AES運(yùn)行穩(wěn)定、檢測(cè)限較低、無二次污染、安全等光譜法的優(yōu)點(diǎn)都可以疊加到在線分析儀上。儀器運(yùn)行成本降低(基本無試劑和氣體成本)，擴(kuò)展性強(qiáng)而無需增加儀器配置。對(duì)于應(yīng)急監(jiān)測(cè)而言，用戶只需要做好相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)曲線即可進(jìn)行分析。

　　不過，MP-AES的砷、汞等元素的檢測(cè)限較高，達(dá)不到地表水三類水的標(biāo)準(zhǔn)，是online 5100 MP當(dāng)前面臨的一個(gè)主要挑戰(zhàn)。

　　標(biāo)準(zhǔn)法規(guī)是儀器打開市場(chǎng)的關(guān)鍵。當(dāng)前，環(huán)保部發(fā)布了鉛、鎘、砷、總鉻水質(zhì)在線監(jiān)測(cè)儀技術(shù)要求及檢測(cè)方法，對(duì)在線儀器的技術(shù)性能提出了要求，并不限定儀器的原理。王加勇認(rèn)為：“這非常有利于新技術(shù)、新方法應(yīng)用于在線儀器。”因此，三方目前正積極推進(jìn)MP-AES方法在廣東建立地方標(biāo)準(zhǔn)。

　　而隨著國家對(duì)環(huán)境監(jiān)測(cè)的重視與規(guī)范、人民群眾對(duì)環(huán)境問題的關(guān)心與擔(dān)憂，online 5100 MP 多參數(shù)重金屬在線分析儀的市場(chǎng)前景被抱以非常高的期望，有望在各級(jí)環(huán)保部門的水質(zhì)監(jiān)測(cè)站、飲用水源地監(jiān)測(cè)以及自來水公司的水質(zhì)檢測(cè)等領(lǐng)域爆發(fā)增長(zhǎng)點(diǎn)。