國外流動分析技術及產品評價方法介紹
§1 流動分析儀的產生:
在環保行業水的檢測分析中,水中氰化物;揮發酚;陰離子表面活性劑;硝酸鹽;亞硝酸鹽;總磷;總氮;氨氮;六價鉻等項目通常采用可見光比色法分析(國標方法),為完成這些項目檢測,通常要做大量的比色前手工工作,如氰化物揮發酚的蒸餾;硝酸鹽 / 亞硝酸鹽的鉻柱處理;氰化物,總氮,總磷的消化處理以及大量的各種試劑混合等。這些繁瑣的步驟造成大量時間及人員浪費。
為此,在 20 世紀 50 年代,由美國學者提出流動分析解決方案,即將上面提到的手工過程利用流動分析的方法,在儀器上自動實現,從而使分析過程大大縮短,分析精度提高,并節約了試劑。經過近 50 年的發展,流動分析儀也由最初的概念產品變為一項實用技術。
§2 流動分析儀原理:
非高壓狀態下,在載流中按經典分析要求,用蠕動泵或注射閥將樣品及相應試劑加入載流,在流動狀態下,在流動管路中,樣品同試劑混合反應,反應后的產物流經相應檢測器,被檢測出結果。
§3流動分析儀的主要組成:
取樣器;稀釋器;蠕動泵;注射閥;放置反應模板的單元;反應模板;檢測器;軟件等。
§4 流動分析儀的技術發展:
a 流動分析原理的進展:
上世紀 50 年代,發明者用蠕動泵驅動載液;樣品及試劑,用注入氣泡間隔管路中液體,主要以穩態反應項目的測試(間隔流動分析法)。
上世紀 70 年代,發明者提出不用氣泡間隔,而用注射閥向載液中注入樣品或試劑液,在反應不完全(非穩態)情況下即測試的方法(流動注射法)。主要測試非穩態項目。
上世紀 90 年代, OI 公司提出將以上兩種技術在同一臺儀器上實現的技術——復合流動技術。從而使一臺儀器上的測試項目更寬。
b 流動分析儀硬件的發展:
取樣器:由二維向三維取樣發展;由幾十位放樣位向幾百位放樣位發展。
稀釋器:由滿足簡單超濃度稀釋向具備超濃度稀釋及自動標準液梯度稀釋發展。
蠕動泵:更多泵管及更高泵液精度。泵速的高度可調性,可重復性。
注射閥:流動注射法時采用,向更多閥通道發展。
放置反應模板的單元:體積縮小,由單通道向多通道,多附加功能發展(如注射閥放置,多個加熱控制預置,蒸餾裝置預置,漏液預防等)。
反應模板:單一固定功能(插件粘接結構)向可快速轉化為其他檢測項目(旋擰連接結構)方向發展。
檢測器:由窄檢測濃度范圍向寬檢測范圍,數據輸出的高分辨率方向發展。
軟件:除具備常規的實時數據采集,簡單數據結果換算,向多個儀器硬件自動控制,多種數據統計結果計算,結果監控,更廣的同外圍設備數據交換能力等方向發展。
§5 關于測試方法化學原理:
儀器方法源自于經典化學法,測試結果一般優于手工結果,但不會超出經典方法的理論精度及檢出限(基于經典方法的顯色強度或信號強度)。出廠產品一般都經過出廠測試,往往由于使用者在使用狀態不佳時即做測試分析,而使使用者誤認為儀器測試不準,誤把此作為好儀器或不好儀器的評價標準。這類儀器實際上只有硬件的差異,及使用狀態的控制問題。
§6 價格評價原則:
因國內用戶對國外流動分析儀的復雜配置原理了解較少,用戶容易出現以整臺概念(忽略詳細硬件配置合理性),單純以儀器測試的檢出限及相對標準偏差或使用用戶的反饋意見評價儀器好壞采購產品情況,如此造成銷售中不合理配置或銷售價格情況,如減低某些硬件造成自動化程度下降,低配置高價格。致使采購者選擇不到性能價格比對應的產品。
在不影響檢測的條件下,影響流動分析儀價格的因素有多種,但主要影響因素有以下幾點:
硬件配置的先進性,硬件配置是影響價格的核心因素,硬件配置先進的產品成本要高。
方法開發的成熟度,流動分析方法開發是一項很多年才能成熟的工作,一般要經過工廠試驗驗證;多個實驗室間驗證;權威機構審查驗證;權威機構批準認可等一系列工作。權威機構如 USEPA ; ISO ; ASTM 等,F國外產品多未完成全部工作,僅是參照經典方法即宣稱符合某某標準。真正被批準的方法是可查的,如 OI 公司的測定水中氰化物 OIA-1677 即是被 USEPA 真正批準認可的方法,公開的 USEPA 文件中即可查閱。
工時成本,歐美國家產品的工時成本約為國內的 10 倍左右,特別是手工加工件。但手工加工件在高檔流動分析產品中使用頻次較少。
服務成本,此成本一般在價格中單獨表述,它一般指用戶要求一年保修的相關費用,培訓用戶正常使用的費用。為一項概算費用,約為總價的 5% 左右。
§7 備品備件的選擇問題:
國內使用者容易借整臺購買選用多年備品備件一次采購方案,但流動分析儀的備品備件一般指:樣品杯;蠕動泵管;流路管;透析膜等高分子材料產品,此類產品存在長期放置老化問題,大量一次性采購容易造成因材質老化而自然損耗。
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