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中國(guó)分析儀器發(fā)展展望
根據(jù)中國(guó)儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì)統(tǒng)計(jì),位于化學(xué)分析流程 后端的分析儀器銷售收入逐年增加,,與化學(xué)分析儀器配套使用的輔助設(shè)備也呈快速上漲趨勢(shì),,部分實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備生產(chǎn)廠商已開(kāi)始注重關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā),提高我 國(guó)儀器裝備產(chǎn)業(yè)實(shí)力,,特別是在以前化學(xué)分析領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中未受到重視的領(lǐng)域,,諸如樣品前處理產(chǎn)品和其他實(shí)驗(yàn)室通用設(shè)備(實(shí)驗(yàn)室常規(guī)加熱和冷卻設(shè)備)在新一 輪的增長(zhǎng)中表現(xiàn)較為突出。
在典型的化學(xué)分析流程中,,樣品前處理環(huán)節(jié)占去大部 分時(shí)間,,據(jù)統(tǒng)計(jì)超過(guò)60%,此外,,樣品前處理也是分析誤差的主要來(lái)源,。由于行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的持續(xù)升高,新的樣品前處理技術(shù)正逐步成為提高分析結(jié)果速度和精度所必 要的先決條件,,國(guó)內(nèi)樣品前處理技術(shù)也因此邁進(jìn)新的高度――特別是樣品前處理技術(shù)的自動(dòng)化趨勢(shì)越來(lái)越明顯,。樣品前處理實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化可帶來(lái)諸多優(yōu)勢(shì),既可以顯著 減少人工操作成本和人為誤差,,還能有效大大降低操作人員接觸化學(xué)品的風(fēng)險(xiǎn),同時(shí)也能控制好溶劑和強(qiáng)酸等化學(xué)品用量和排放量,,有利于降低環(huán)境污染的風(fēng)險(xiǎn),。此 外,,強(qiáng)大的軟件操作界面是自動(dòng)化樣品前處理的另一大優(yōu)勢(shì),可以使操作者圖形化管理樣品,,并靈活設(shè)置,、保存和調(diào)用不同的前處理方法,使樣品前處理工作更加簡(jiǎn) 單,。因此,,近十年來(lái),自動(dòng)化的樣品前處理設(shè)備不但技術(shù)發(fā)展迅速,,而且市場(chǎng)也在不斷擴(kuò)大,。
在這種行業(yè)背景和產(chǎn)品自身特點(diǎn)的推動(dòng)下,分析配套的樣品前處理產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展也迎來(lái)了新的歷史機(jī)遇,,以計(jì)算機(jī)應(yīng)用為標(biāo)志的化學(xué)分析及相關(guān)儀器正在進(jìn)行新 的行業(yè)變革,,計(jì)算機(jī)控制的分析數(shù)據(jù)采集,實(shí)現(xiàn)樣品前處理及分析過(guò)程的連續(xù),、快速,、實(shí)時(shí)和智能。分析儀器及樣品前處理產(chǎn)品正在以更高的靈敏度,、更高的準(zhǔn)確 率,、更低的成本、更專業(yè)化,、智能化,、自動(dòng)化、簡(jiǎn)便的操作界面等趨勢(shì)向新的方向發(fā)展,。部分儀器生產(chǎn)廠商已開(kāi)始注重前瞻性技術(shù)的研發(fā),,部分產(chǎn)品和技術(shù)已達(dá)到國(guó) 際較高水平。
全國(guó)樣品前處理產(chǎn)品及各分析儀器廠商眾多,,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)較為激烈,,未來(lái)將沿著多維*技術(shù)方向發(fā)展,大致涵蓋以下方向:
(1)沿著分析測(cè)試流程整合更多的產(chǎn)品,,提高產(chǎn)品功能和檔次;
(2)總結(jié)國(guó)內(nèi)近十年實(shí)驗(yàn)室自動(dòng)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn),,提高自動(dòng)化產(chǎn)品的適用性,改善用戶體驗(yàn);
(3)推進(jìn)新型技術(shù)的產(chǎn)品化,,創(chuàng)新性地研發(fā)新型產(chǎn)品,,擴(kuò)展現(xiàn)有市場(chǎng);
(4)從“綠色化學(xué)”的角度研發(fā)新型實(shí)驗(yàn)室設(shè)備。目前,,自動(dòng)化樣品前處理的典型產(chǎn)品在有機(jī)分析領(lǐng)域主要有全自動(dòng)固相萃取系統(tǒng),,全自動(dòng)GPC凝膠凈化系統(tǒng),自動(dòng)化濃縮系統(tǒng),高壓溶劑萃取系統(tǒng)等,,在無(wú)機(jī)領(lǐng)域則主要有自動(dòng)電熱消解儀和微波消解儀,。
根據(jù)對(duì)國(guó)內(nèi)招標(biāo)網(wǎng)和采購(gòu)市場(chǎng)的不*統(tǒng)計(jì),上述產(chǎn)品市場(chǎng)規(guī)模在8億元以上,,按照近年來(lái)年均15%的增長(zhǎng)速度測(cè)算,,未來(lái)5年后,該領(lǐng)域市場(chǎng)容量可翻番達(dá) 到16億元,,產(chǎn)品的增長(zhǎng)主要?jiǎng)恿?lái)自分析測(cè)試能力建設(shè)要求的提高,,以及從手工操作向自動(dòng)化操作轉(zhuǎn)變所帶來(lái)的產(chǎn)品換代。上述主要產(chǎn)品市場(chǎng)容量大致如下,,全自 動(dòng)固相萃取系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模大致在30000萬(wàn)元左右,,全自動(dòng)GPC凝膠凈化系統(tǒng)規(guī)模在1800萬(wàn)元左右,高壓溶劑萃取系統(tǒng)市場(chǎng)規(guī)模在3500萬(wàn)元左右,,微波 消解儀的市場(chǎng)規(guī)模在15750萬(wàn)元左右,,半自動(dòng)電熱消解儀市場(chǎng)規(guī)模在2400萬(wàn)元左右,全自動(dòng)電熱消解儀市場(chǎng)規(guī)模在2000萬(wàn)元左右,。未來(lái),,隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè) 政策的支持,下游行業(yè)需求的增加,,上述產(chǎn)品市場(chǎng)容量會(huì)進(jìn)一步增加,。此外,分析儀器及樣品前處理產(chǎn)品領(lǐng)域的快速發(fā)展帶動(dòng)了相關(guān)實(shí)驗(yàn)室設(shè)備的發(fā)展,,如實(shí)驗(yàn)室分 析活動(dòng)中常用到的加熱和冷卻設(shè)備,,以水循環(huán)冷卻恒溫器為例,據(jù)估計(jì)該產(chǎn)品的市場(chǎng)容量在20000萬(wàn)元左右,,每年的市場(chǎng)需求至少在20000臺(tái)以上,,隨著國(guó) 內(nèi)實(shí)驗(yàn)室建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)和下游用戶體驗(yàn)要求的不斷提高,這類產(chǎn)品的技術(shù)水平也隨行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的提高而顯著改善,。
冷卻產(chǎn)品主要是為實(shí)驗(yàn)或儀器提供低溫恒溫條件,,目前該產(chǎn)品的發(fā)展主要呈現(xiàn)以下趨勢(shì):
(1)高能效性,高能效一方面要求傳熱,、換熱和熱隔離設(shè)計(jì)要好,,并減少能量損耗,另一方面要求產(chǎn)品功率規(guī)格豐富,,能很好地匹配下游用戶的需求;
(2)溫度可控性,,普通冷卻設(shè)備要求溫度波動(dòng)在±1℃范圍內(nèi),高恒溫性能儀器則要求溫控范圍在±0.1℃內(nèi),,甚至更低,,此外,,開(kāi)放冷卻時(shí)要有合理的水流(以水作為載冷劑)分配;
(3)耐用性,由于絕大部分致冷產(chǎn)品中有壓縮機(jī),、水泵和電磁閥,,三者均為機(jī)械運(yùn)動(dòng)件,,因此耐用性是產(chǎn)品技術(shù)的重要基礎(chǔ)和保障;
(4)低噪音性,,同樣由于有機(jī)械運(yùn)動(dòng)部件,對(duì)致冷過(guò)程中的噪音需要控制好,,做好減震設(shè)計(jì);
(5)易維護(hù)性,,換熱器表面、水箱等處必須易于清理,。
而加熱產(chǎn)品主要為實(shí)驗(yàn)提供高溫恒溫條件,,目前的技術(shù)趨勢(shì)有:
(1)安全性,由于加熱溫度常高于60℃,,zui高可達(dá)450℃,,因此產(chǎn)品設(shè)計(jì)必須考慮防火因素,同時(shí)應(yīng)充分提示用戶防止?fàn)C傷;
(2)溫度可控性,,一方面,,溫度波動(dòng)應(yīng)足夠小,另一方面,,溫度升高的過(guò)程可由程序控制,,即程序升溫;
(3)溫度均勻性,由于加熱為固體傳熱,,加熱體表面溫度的均勻性非常重要,,以免不同位置加熱效果不一致,影響實(shí)驗(yàn)結(jié)果;
(4)溫度范圍寬,,加熱溫度可高達(dá)450℃,,因此加熱體材質(zhì)(主要性質(zhì)有耐溫和導(dǎo)熱)非常關(guān)鍵;
(5)耐腐性,實(shí)驗(yàn)室需要加熱的情況中常常用到強(qiáng)酸和強(qiáng)氧化劑,,這就要求產(chǎn)品整體設(shè)計(jì)要能耐受或避免化學(xué)腐蝕;
(6)自動(dòng)化,,特別是對(duì)化學(xué)接觸風(fēng)險(xiǎn)較大的實(shí)驗(yàn),自動(dòng)化設(shè)計(jì)可顯著降低化學(xué)接觸風(fēng)險(xiǎn),,同時(shí)相對(duì)人工還提高了操作的可重復(fù)性,。
隨著國(guó)家產(chǎn)業(yè)政策的支持、下游行業(yè)需求的增加,、行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)的提高,,樣品前處理及其他實(shí)驗(yàn)室儀器設(shè)備市場(chǎng)容量和空間會(huì)進(jìn)一步加大。未來(lái),,行業(yè)會(huì)迎來(lái)新一輪的增長(zhǎng),。