記2018國產儀器研制原子光譜分論壇

       “2018光譜大會”在北京蟹島會議中心召開。此次會議由北京理化分析測試技術學會主辦，清華大學、北京大學、中國科學院化學研究所、國家重有色金屬質量監督檢驗中心協辦，北京理化分析測試技術學會光譜分會承辦。

　　近年來毒物興奮效應( hormesis)成為毒理學中關注的熱點，它是指化學物對生物體在高劑量時表現負面影響，但在低劑量時卻表現為有益作用的現象。而其相應提出的毒物興奮模型也成為一種新的劑量-效應關系模型，并在環境、醫學、公共衛生等領域產生了一定的影響。北京大學公共衛生學院王京宇教授早在2002年即提出了“生命元素組”概念。此次報告中王京宇教授介紹了他利用元素組研究了鑭元素濃度與大腸桿菌hormesis效應的機制進展。

　　異物分析是指分析產品上的微小嵌入異物或表面污染物、析出物等的技術。例如對表面嵌入異物、斑點、油狀物、噴霜等異常物質進行定性分析，藉此找尋污染源或配方不相容者，是改善產品最常用的分析方法之一。對異物分析而言，適用于金屬和無機物元素分析的 EDX 與適用于高分子和有機物分析的 FTIR 相結合的方法十分有效。上述兩種方法均可實現非破壞性分析，非常迅速和簡便，因此非常適合用于異物分析。此次論壇島津公司分析測試儀器市場部鄭偉產品經理即介紹了EDX和FTIR及其聯用技術在用于異物分析時，從硬件到軟件方面所做的更新、以及實際應用案例。

　　元素在食品中以不同的形態存在，元素對于人體的作用和元素的形態密切相關。這里所說形態是指該元素在不同種類化合物中的表現或分布。砷就是這樣的一種元素，不同形態砷之間的毒性差異很大，如以有機砷形式存在的砷糖、砷甜菜堿幾乎沒有毒性，而無機砷化物的毒性卻很高。所以，對于砷這樣的元素，只了解其在食品中的總量還是不夠的，在了解總量的同時，更希望了解砷元素在食品中的形態組成。北京疾病預防控制中心劉麗萍研究員報告中介紹了《GB 2762-2017食品安全國家標準 食品中污染物限量》、《GB 5009.11-2014 食品安全國家標準 食品中總砷及無機砷的測定》等標準的制修訂情況。GB 5009.11-2014中無機砷的測定增加了液相色譜-原子熒光光譜法、液相色譜-電感耦合等離子體質譜法;無機砷的測定并不是適用所有食品，而是適用于稻米、水產動物、嬰幼兒谷類輔助食品、嬰幼兒罐裝輔助食品中無機砷(包括砷酸鹽和亞砷酸鹽)含量的測定。

　　國產儀器創新研制成果

　　本次論壇讓人印象深刻的是多家國產儀器廠商、科研機構的專家做了多種光譜儀器的研制工作進展，體現了我國國產光譜分析儀器堅持創新并取得了不錯的成果。

　　火焰在原子吸收光譜、原子熒光光譜、火焰光度計等光譜分析儀器，乃至氣相色譜、有機質譜等分析儀器中都有應用。目前的點火技術主要有電爐絲、高壓放電、熱電偶等方式，不過，其中也存在著點火成功率低、火焰燃燒過程中易熄滅以及安全問題等痛點。

　　《中國制造2025》把發展智能制造作為主攻方向，智能制造需工業化與信息化相結合，而工業過程在線分析檢測技術是信息化的基石。常見的過程在線分析技術主要有氣相色譜、近紅外光譜、拉曼光譜、激光誘導擊穿光譜(LIBS) 、質譜、核磁共振波譜等。其中，近紅外、質譜、LIBS三類分析儀器的應用領域幾乎覆蓋所有流程工業，具有巨大的應用市場。LIBS具有遠程、在線、原位、快速、無需制樣等特點，可用于礦物、金屬等無機成分在線分析。

　　能量色散X射線熒光光譜(EDXRF)具有無損、快速的特點;儀器簡單，有臺式、便攜、手持等多種型式;其應用領域涵蓋了冶金、建材、環保、食品等。不過常規EDXRF光斑尺寸超過5mm，只能分析均質樣品。在一些特殊領域，這樣的技術特點并不能滿足其需求，如現代冶金工業需要在大尺寸范圍內對細小夾雜物(直徑小于10um)的成因來源進行研究，就需要微觀局部的無損檢測。

　　相比較火花直讀光譜，電弧發射光譜可直接檢測粉末狀樣品，廣泛應用于國家地質調查、有色冶金材料、半導體材料等領域。

　　如今，原子光譜分析從基本理論研究到實用技術已經發展得相當成熟，已經處于高端制造水平;商品化儀器普遍功能穩定可靠，不斷向高精密度和高可靠性發展;適用于各種分析要求，廣泛應用于工業生產和科技領域。不過，原子光譜分析技術創新的腳步從未停歇，包括通過核心零部件創新而推動光譜儀器的創新，如改進分光元件及分光系統構架進一步提高光譜分辨率;研究快速光譜信息獲取新機制和新元件、研制新型激發光源、引入新進樣技術等;這些對于光譜儀器的分析功能完善和分析潛力發掘仍具有研究意義和發展潛力。