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德国耶拿历经三家技术沉淀 石化或成ICP-MS热点市场

文章来源: 仪器信息网       发布时间:2019-06-17

电感耦合等离子体质谱仪(ICP-MS)是20世纪80年代发展起来的无机元素分析技术,拥有低检出限、动态线性范围宽、干扰少、精密度高、速度快等特点,该技术经过三十多年的发展性能也得到了大幅的改善与提升。随着激光刻蚀(LA)、高效液相色谱(HPLC)、气相色谱(GC)为代表的联用技术及形态分析的快速发展,ICP-MS在包括能源、地质、材料、环保、生物医学、食品、国土安全等诸多领域的应用得到进一步拓展。


为帮助用户更好地了解和学习ICP-MS技术及应用的最新进展,仪器信息网特别策划制作了“精进不休:ICP-MS新技术新应用”专题,并邀请到ICP-MS市场上的主流生产商们,请他们谈谈对ICP-MS技术发展及最新应用进展的看法。就ICP-MS而言,国际上的主要生产商有安捷伦、赛默飞、珀金埃尔默、岛津、德国耶拿等,同时国产仪器厂商近年也在积极研制ICP-MS产品,厂商分别有聚光科技、谱育科技、钢研纳克、东西分析(原GBC)、天瑞仪器、北京衡昇仪器等。


德国耶拿(以下简称:耶拿)前身为卡尔蔡司的分析仪器部,其在精密仪器制造领域有着170多年的历史。2013年耶拿加入瑞士E+H集团,这为其带来了新的视野,同时扩展了耶拿多领域业务的发展。


耶拿公司作为德国的一家大型分析仪器公司,其多年来始终深耕元素分析领域,也取得了不俗的反响。耶拿生产的ICP-MS传承了瓦里安的优良血统,并凭借其自身的努力,目前已在ICP-MS市场争得了立足之地。近日,仪器信息网特别采访了耶拿公司ICP-MS产品经理高尔乐博士,请他谈一谈耶拿的ICP-MS技术发展历程及未来的发展趋势等。

德国耶拿历经三家技术沉淀 石化或成ICP-MS热点市场

德国耶拿ICP-MS产品经理高尔乐博士


发展简史:从瓦里安、布鲁克到耶拿


德国耶拿的ICP-MS生产线起源于瓦里安公司:1988年,瓦里安公司推出了其第一台ICP-MS;并于2003年,推出了800系列,但当时该系列产品没有配备碰撞反应池技术;随后在2005-2008年期间,瓦里安公司推出了配备碰撞反应池技术的820系列;2010年,安捷伦收购瓦里安时受到反垄断法限制,于是布鲁克顺势收购了瓦里安的ICP-MS业务,并推出了M90系列产品;由于该产品线与布鲁克原有产品线重合度不高,收购效果不佳,2014年,耶拿提出了收购意向,并于同年,德国耶拿收购了布鲁克的ICP-MS产品线。


收购结束后,耶拿的产品组合覆盖了元素痕量分析的三种核心技术(AAS、ICP-OES和ICP-MS),增强了耶拿在分析测量技术方面的实力。作为交易的一部分,耶拿不仅取得了ICP-MS产品线的全套技术和知识产权,此外,耶拿还将布鲁克ICP-MS生产、销售、市场、服务等整个团队转移过来,实现了无缝衔接。


耶拿对ICP-MS十分重视,在研发上投入了大量人力物力。收购案后一年,耶拿推出了PLASMAQUANT MS系列新品;并于2018年,推出了PLASMAQUANT MS系列高灵敏度特征的PLASMAQUANT MS Elite 型号。

德国耶拿历经三家技术沉淀 石化或成ICP-MS热点市场

德国耶拿PLASMAQUANT MS Elite


ICP-MS市场竞争激烈,且长期被几家进口厂商占据绝大部分市场份额,耶拿相对来说是ICP-MS市场的后来者,想要争得一席之地,就必须要有自己的特色。


高尔乐重点介绍了耶拿ICP-MS的几大突出特点,如:最早设计和实现了90°反射离子透镜,使离子在静电场的作用下,三维聚焦进入质量分析器,消除一定干扰;集成式碰撞反应池(iCRC),将碰撞反应气引入到ICP-MS接口部分,在离子透镜前进行碰撞反应,从而避免中性粒子或副产物进入检测系统,消除干扰的同时不影响其他元素的灵敏度;EcoPlasma技术,可以有效的降低等离子气消耗量,整机氩气消耗为同类仪器消耗量的一半左右,节省仪器后期使用成本。凭借绿色节能和高灵敏度的特点,耶拿先后摘得了“2015科学仪器行业绿色仪器”和“2018年度科学仪器行业优秀新产品”桂冠。


技术趋势:高盐耐受及前处理亟待突破


经过三十多年的发展,ICP-MS技术上已经相对成熟。但ICP-MS对高盐样品的耐受性是一个众所周知的技术难题,样品不仅堵塞采样锥和截取锥,而且在分析过程中会影响ICP-MS的灵敏度、稳定性等参数。高尔乐表示,高盐样品分析在食品和海洋等领域十分普遍,但传统的前期稀释法治标不治本,不能从根本上解决高盐样品分析存在的问题。因此,对于未来ICP-MS仪器相关技术的研究热点,提升ICP-MS对高盐样品的耐受性应该是发展趋势之一。

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另一个重要的发展趋势,高尔乐表示在于简化样品前处理。前处理会直接影响检测的结果,传统的样品前处理不仅耗时耗力、造成大量试剂污染和浪费,人工处理不当,还会造成误差。直接进样和前处理自动化将是解决这些问题最直接的方法。


直接进样,如激光剥蚀与ICP-MS联用技术,就是目前发展较快的方法,但激光剥蚀技术系统存在标准样品少的问题,暂时很难推广。前处理自动化也可以解决部分前处理中存在的问题,如应用于临床中血液检测的自动稀释等,可以减少人力和误差。所以,简化前处理将是未来ICP-MS技术发展的主要方向。


市场趋势: 石化或成热点市场


环境检测与食品安全领域既是国家重点关注的领域,也是老百姓接触关心较多的领域。高尔乐提到,过去几年,耶拿ICP-MS主要的应用也集中这两个领域。与此同时,倚仗于PLASMAQUANT MS Elite高灵敏度的特性,耶拿的ICP-MS在需要高灵敏度的地矿等领域,相较于其他公司也有一定的优势。


高尔乐说,近年来企业及第三方检测机构用户的需求急速上升,该增长趋势同样体现在ICP-MS市场。PLASMAQUANT MS系列产品具有的高通量及节约氩气等特点,满足了第三方检测用户实验分析中的需求,且耶拿针对第三方检测机构有相应的优惠政策,得益于此,耶拿也得到此行业用户的青睐。高尔乐预测,2019年第三方检测机构将会继续大量采购ICP-MS。


此外,石化领域未来对ICP-MS的需求量将逐步增长。石油及其产品中存在大量的金属元素,这些元素对石油炼制、储运、环境均产生了不良影响。


高尔乐表示,目前许多元素分析方法在石化领域获得了广泛应用,常见的有原子吸收光谱法(AAS)、电感耦合等离子发射光谱法(ICP-OES)、X射线荧光光谱法(XRF)等。随着石化产业的升级以及日益严格的环保法规的要求,对于元素含量的分析要求朝着低含量、快速、稳定的方向发展, ICP-MS作为一种具有极高灵敏度和多元素分析能力的仪器分析技术将得到越来越多的关注。高尔乐提到,目前关于石化产品重金属检测ICP-MS方法的国家标准尚不完善,相信随着相关国家标准和政策的颁布与完善,也会促进石化领域对ICP-MS的需求。


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