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耗氧量原理

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耗氧量原理相关的资讯

  • 便捷式溶解氧分析仪测量原理分两种方法,你可知?
    溶解于水中的分子态氧称为溶解氧,水中溶解氧的多少是衡量水体自净能力的一个指标。  溶解氧值是研究水自净能力的一种依据。水里的溶解氧被消耗,要恢复到初始状态,所需时间短,说明该水体的自净能力强,或者说水体污染不严重。否则说明水体污染严重,自净能力弱,甚至失去自净能力。  便捷式溶解氧分析仪是针对水质中溶解氧分析的智能在线分析设备,其测量原理分为极谱膜法与光学荧光法两种。  1、极谱膜法:  原理是氧在水中的溶解度取决于温度、压力和水中溶解的盐。其传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及KCl或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进入电解液与金电极和银电极构成测量回路。当给溶解氧电极加上0.6~0.8V的极化电压时,氧通过膜扩散,阴极释放电子,阳极接受电子,产生电流。根据法拉第定律:流过溶解氧电极的电流和氧分压成正比,在温度不变的情况下电流和氧浓度之间呈线性关系。  2、光学荧光法:  荧光法的测量原理是氧分子对荧光淬灭效应。传感膜片被一层荧光物质所覆盖,当特定波长的蓝光光源照射到传感膜片表面的荧光物质时,荧光物质受到激发释放出红光。由于氧分子会抑制荧光效应的产生,导致水中的氧气浓度越高,释放红光的时间就越短,理论上红光释放时间与溶解氧浓度之间具有可量化的相关性,从而通过测定红光的释放时间计算出溶解氧浓度。
  • 低温培养箱的工作原理
    低温培养箱是一种能制冷,保存物品常态的低温保存箱。主要适用于科研院所、电子、化工等实验室,医院、血站、疾病防控,用于保存血浆、生物材料、疫苗等,也可用于电子器件及特殊材料的低温试验。 低温培养箱的工作原理: 制冷循环采用逆卡若循环,该循环出两个等温过程和两个绝热过程组成,其过程如下:制冷剂经压缩机绝热压缩到较高的压力,消耗了的功使排气温度升高,之后制冷剂经冷凝器等温地和四周介质进行热交换将热量传给四周介质。后制冷剂经截流阀绝热膨胀做功,这时制冷剂温度降低。最后制冷剂通过蒸发器等温地从温度较高的物体吸热,使被冷却物体温度降低。此循环周而复始从而达到降温之目的。本试验箱之制冷系统采用1套法国产泰康全封闭压缩机所组成的二元复叠氟利昂制冷系统。制冷系统的设计应用能量调节技术,既能保证制冷机组正常运行,又能对制冷系统的能耗及制冷量进行有效的调节,使制冷系统保持在最佳的运行状态。采用平衡调温(BTHC),既在制冷系统在连续工作的情况下,控制系统根据设定之温度点通过PID自动运算输出的结果去控制加热器的输出量,最终达到一种动态平衡。
  • 负氧离子检测仪的工作原理与选择
    空气中负氧离子的含量是空气质量好坏的关键。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负(氧)离子的重要场所。在空气净化、城市小气候等方面有调节作用,其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一。自然界中空气正、负离子是在紫外线宇宙射线、放射性物质、雷电、风暴、瀑布、海浪冲击下产生,既是不断产生,又不断消失,保持某一动态平衡状态。由于负离子的特性,空所中的负离子产生与消失会保持一个平衡,因此判断环境下负离子浓度需要借助专门的空气离子检测仪进行准确测量。负氧离子是带负电荷的单个气体分子和轻离子团的总称,简言之就是带负电荷的氧离子。在自然生态系统中,森林和湿地是产生空气负氧离子的重要场所。其浓度水平是城市空气质量评价的指标之一,有着 “空气维生素”之称。工作原理:空气离子测量仪是测量大气中气体离子的专用仪器,它可以测量空气离子的浓度,分辨离子正负极性,并可依离子迁移率的不同来分辨被测离子的大小。一般采用电容式收集器收集空气离子所携带的电荷,并通过一个微电流计测量这些电荷所形成的电流。测量仪主要包括极化电源、离子收集器、微电流放大器和直流供电电源四部分。首要要了解自己选负离子检测用途,目前有进口的负离子检测仪,国产的负离子检测仪,仿冒的负离子检测仪等等。分为便携的负离子检测仪,在线的负离子检测仪,按原理分又分为平行电极负离子检测仪和圆通电容器负离子检测仪两种。空气负氧离子检测分为 “平极板法测空气负离子” 和”电容法测空气负离子“这两种原理,其中“平极板”原理是比较常用的一种方法,检测快速,经济实惠,用于个人、工厂、实验室等单位。电容法测空气负离子检测仪是一种高性能检测方法,具有防尘、防潮等特点,相对于平极板法测空气负离子更加,特别适合于森林、风景区的使用,是林业局,科研单位测量空气质量的常见仪器。按收集器的结构分,负离子检测仪可以划分为平行板式和Gerdien 冷凝器式/双重圆筒轴式两种类型。1.Ebert式/平行电板式离子检测仪平行电板式离子检测仪是目前低端空气离子检测仪比较常用的一种方法。A跟B是一组平行的且相互绝缘的电极,B极顶端边着一个环形双极电极,空气通过右下角的风扇吸入,空气中的负离击打A/B电极放电,电荷传导到E环形电极形成自放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上比较成熟,造价成本也比较低,但是易受外部环境影响,另外这种结构自身的弱点容易导致电解边缘效应,容易造成气流湍流,造成检测结果偏移较大。2.Gerdien冷凝器式/双重圆筒轴式双重圆筒轴式离子检测仪是目前中高端空气离子检测仪成熟的一种方法。整体结构由3个同心圆筒组成,外围筒身及内轴为电极,空气通过圆筒时,离子撞击筒身跟轴产生放电,放电信号被记录,从而可对空气中正、负离子数量及大小进行测量。这种检测仪技术上已非常成熟,但由于内部复杂的结构及控制,造价成本高昂,这种结构可以有效解决平行电板式结构固有的电解边缘效应,同时圆筒本身的结构及特殊的进气方式可以保持气流通过的平顺性,对离子数量及大小的检测精确性有极大提高。
  • 环境部发布两项监测技术规范,涉及消耗臭氧层物质、受控卤代化合物等
    2022年9月6日,生态环境部发布“关于印发《环境空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测技术规范》和《背景大气中受控卤代化合物低温预浓缩/气相色谱-质谱法连续自动监测技术规范(试行)》的通知”,并公开两项技术规范全文。   《环境空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测技术规范》   本文件规定了环境空气和无组织排放监控点空气中消耗臭氧层物质和含氟温室气体手工监测的方法原理、试剂材料、仪器设备、样品、分析步骤、结果计算与表示、检出限、精密度、正确度、质量保证/质量控制和注意事项的要求。 方法原理:用全金属或含有部分特氟龙部件的采样器和内壁惰性化处理的不锈钢罐正压采集环境空气样品,经除水、冷阱辅以吸附剂去除干扰物、冷阱聚焦后进入气相色谱分离,质谱检测器检测。通过与标准物质保留时间和质谱图相比较进行定性,环境空气采用“三明治”式进样、单点外标法定量;无组织排放监控点空气采用校准曲线外标法定量。 《背景大气中受控卤代化合物低温预浓缩/气相色谱-质谱法连续自动监测技术规范(试行)》   本文件规定了开展背景大气中受控卤代化合物连续自动监测的相关内容,包括背景大气中受控卤代化合物的连续自动监测点位、系统技术要求、系统安装验收、系统运行要求、质量保证和质量控制、数据有效性判断、年度运行报告等内容。
  • 炭黑含量测试仪:基本原理、使用方法及应用场景
    炭黑含量测试仪是一种用于测量材料中炭黑含量的仪器。本文将介绍炭黑含量测试仪的基本原理、使用方法及其优缺点,并结合实际应用场景阐述其重要性和应用价值。上海和晟 HS-TH-3500 炭黑含量测试仪基本原理炭黑含量测试仪的基本原理是通过在氧气环境中燃烧样品中炭黑,对材料中的炭黑进行定量分析。使用方法使用炭黑含量测试仪需要按照以下步骤进行:准备样品:将待测1g样品,并按照测试并放入燃烧舟。开机预热:打开测试仪,通几分钟氮气,设置升温程序。放置样品:将准备好的样品放入石英管中。开始测试:按下测试按钮,试验结束后拿出样品。数据处理:根据公式计算出测试结果。炭黑含量测试仪的优点包括:精度高:可以精确测量材料中的炭黑含量。快速方便:测试速度快,操作简单方便。适用范围广:可以用于测量各种材料中的炭黑含量,如塑料、橡胶、涂料等。炭黑含量测试仪的缺点包括:价格较高:仪器价格相对较高,不是所有用户都能承担。需要专业操作:需要对操作人员进行专业培训,否则会影响测试结果的准确性和可靠性。实际应用炭黑含量测试仪在工业生产、科学研究、质量检测等领域有广泛的应用。在工业生产中,可以利用炭黑含量测试仪对原材料中的炭黑进行定量分析,从而控制生产过程中的原料配比和产品质量。在科学研究领域,可以利用炭黑含量测试仪对新型材料中的炭黑进行定量分析,从而了解材料的物理和化学性质。在质量检测中,可以利用炭黑含量测试仪对产品中的炭黑进行定量分析,从而保证产品的质量和安全性。结论未来,随着科学技术的不断发展和进步,炭黑含量测试仪将会更加完善和先进,为材料研究和生产提供更加准确和可靠的数据支持。同时,随着人们对材料性质和反应过程的理解不断深入,炭黑含量测试仪将会发挥更加重要的作用,为科学研究和社会发展做出更大的贡献。
  • ​直播预告|扫描电镜的原理及制样方法
    直播预告|扫描电镜的原理及制样方法【8月13日下午14:00直播】“扫描电镜的原理及制样方法”网络研讨会莱雷科技与善时仪器联合举办导师:曾凌飞—善时仪器市场部总监【技术背景介绍】 扫描电子显微镜的英文全称为Scanning Electron Microscope,简称扫描电镜或者SEM,是一种用于放大并观察物体表面结构的电子光学仪器。扫描电镜由镜筒、电子信号的收集和处理系统、电子信号的显示和记录系统、真空系统和电源系统等组成,具有放大倍数可调范围宽、图像分辨率高和景深大等特点。该产品结构设计简洁,高低压真空设计,可调试电压,为不同样品提供更合适的检测环境。 由于扫描电镜具有观察纳米材料、材料端口分析、直接观察原始表面等特点和功能,所以越来越多受到科研人员的重视,用途日益广泛。现已被广泛用于材料科学、冶金、生物学、医学、半导体材料与器件、地质勘探、病虫害的防治、灾害鉴定、宝石鉴定、工业生产中的产品质量鉴定及生产工艺控制等。 莱雷科技与善时仪器联合举办的“扫描电镜的技术及原理”网络研讨会将于8月13日下午14:00点开播。届时莱雷科技将邀请善时仪器技术中心总监在线与您分享扫描电镜的参数选择及制样方法等内容。此次网络会议为参会者提供一个突破时间地域限制的免费学习、交流平台,让大家足不出户便能聆听到精彩报告。微信扫描下方二维码,立即加入观看!
  • 两会关注:传好“高中-高校”人才培养接力棒,国仪量子在行动
    作为一名教育工作者,全国政协委员、江苏省锡山高级中学校长唐江澎,凭借在全国两会委员通道中的精彩发言成功出圈,被媒体誉为“网红校长”。在今年的全国两会中,唐江澎校长获颁“2021年度全国政协委员优秀履职奖”,提出的“高中—高校”贯通人才培养再一次引发广泛关注。“网红校长”建议:贯通“高中-高校”人才培养模式在国民教育体系中,高中教育处于十分重要的位置,对上支撑大学人才培养,对下引领义务教育发展。但目前高中和高校在人才培养上存在脱节的问题,很多高中教学仍停留在应试教育的阶段,重刷题,轻视对发现问题、解决问题的能力培养。江苏省锡山高级中学校长唐江澎(图片来源:央视网)近年来,高校新工科建设成为热门话题,但基础教育领域的工程教育还未得到应有的重视,缺少顶层设计和课程体系安排。唐江澎校长认为,目前的课程体系导致普高学生动手实践能力普遍较弱,在发展倾向上更偏好选择机关文案、金融经济、室内研究类工作,工程类专业不受学生青睐。为此,唐江澎校长建议,探索建立高中工程教育课程的基本体系,研制出科学的课程标准,开发配套教材,形成可示范可推广的课程资源包。推动工程教育课程实验,研制工程教育学习环境建设标准。并且高校也应前置到基础教育中来,把“兜售式”的招生变成“孵化式”的培养。国仪量子助力江苏省锡山高级中学培养创新拔尖人才在唐江澎校长任职的江苏省锡山高级中学,“高中—高校”人才贯通培养的尝试正在进行。2020年12月,江苏省锡山高级中学“量子计算理论与实验”正式开课,这是量子计算首次进入中国中小学课堂,为培养量子信息人才起到积极示范作用。该实验课程由国仪量子基于金刚石量子计算教学机的中小学量子计算实验课程进行研发,并与学校合作,共同开展教育研究。江苏省锡山高级中学“量子计算理论与实验”课堂在“量子计算原理与实验”的课堂里,学生们与老师一同动手做实验,产生了对量子世界的浓厚兴趣,也树立了为建设科技强国贡献力量的担当精神。2021年,江苏省锡山高级中学又与国仪量子共建了“微观探究创新实验室”。基于国仪量子自主研发的扫描电子显微镜等高端科研级仪器设备,学生们将进行探究性和研究性学习,在此过程中培养学生们的好奇心、创造性思维与创新能力。“高中是认识自我、定义自我的关键时期,这样的课程体系,能帮助学生提前接触到大学的课程学习,从中找到自己的兴趣和特长,促进学生实现由‘因分而学’向‘因爱而学’的动机转变,为拔尖创新人才的培养打下基础。”唐江澎说。国仪量子科技创新实验室解决方案唐江澎校长认为,对量子科技人才的培养不仅是高校、研究所的责任,基础教育领域也需要更新教学理念,加强科学素养的培养。这与国仪量子推进国内量子科技教育的理念一致。目前,国仪量子专为中小学开发了科技创新实验室解决方案,包括微观探究创新实验室和量子科技创新实验室。国仪量子科技创新实验室解决方案量子科技创新实验室以建立和开设量子科技相关课程为核心,以量子前沿科技实验仪器为主要载体,面向中学生传授量子力学基础知识,体验、感知、探究量子技术在通信、计算和精密测量三个主要领域的应用为目标,激发学生好奇心和想象力,增强对物理和量子科技的兴趣,进而培养学生的创新意识和创新能力,力争培育一批具备科学家潜质的青少年群体,为加快建设科技强国夯实人才基础,助力量子科技后备人才培育。微观探究创新实验室以扫描电子显微镜等高端科研级仪器设备为主要载体,以建立和开设创新课题为核心,通过项目式教学,实现物理、化学、生物等多学科融合。该实验室建设模式有助于发挥学生的主观能动性,帮助学生建立起一种崭新的学习观念;对培养学生实验技能、实践能力和创新意识,增强其综合素质具有很大的理论指导和实践借鉴意义,同时也为中学优秀科学人才的选拔和培养提供了良好的平台。参考资料:https://mp.weixin.qq.com/s/4qiovmWxBfaq3-cAKwp7fQhttps://www.thepaper.cn/newsDetail_forward_16999061
  • 探索微生物的秘密:生化培养箱的应用与原理解析
    微生物是生命科学中极为重要的研究对象之一,其微小而复杂的世界需要受控的实验环境来进行深入研究。生化培养箱作为实验室中的核心设备之一,在揭示微生物的生态学、代谢途径、遗传机制等方面发挥着关键作用。本文将探讨生化培养箱的应用领域、工作原理以及在科学研究中的关键角色。 应用领域:1、微生物学研究: 生化培养箱提供了一种受控的环境,有助于培养和研究各种微生物,包括细菌、真菌、酵母等,从而深入了解其生命周期、生长特性以及相互作用。2、医学实验: 在医学研究中,生化培养箱用于培养细胞系和微生物,为生物医学实验提供可靠的基础。这对于药物研发、感染病原体研究等方面具有重要价值。3、分子生物学: 在分子生物学实验中,生化培养箱提供了理想的温度、湿度和无菌条件,支持DNA合成、PCR扩增等关键实验。4、食品与饮料工业: 在食品微生物学领域,生化培养箱被用于检测和培养食品中的微生物,确保食品的安全性和质量。 工作原理:1、温度控制: 生化培养箱通过精密的温度控制系统维持恒定的培养温度,提供适宜微生物生长的条件。2、湿度调节: 部分生化培养箱具备湿度调节功能,特别适用于需要高湿度环境的微生物培养。3、气氛控制: 一些生化培养箱配备气氛控制系统,确保微生物所需的特定气氛条件,如CO₂ 浓度等。4、无菌环境: 高效的过滤系统和紫外线灯确保生化培养箱内的工作环境相对无菌,防止外部微生物污染。5、光照控制: 针对光合作用微生物的研究,一些生化培养箱配备光照控制系统,模拟日夜光照周期。 关键角色:生化培养箱作为实验室中的关键设备,为科研人员提供了一个可控制、稳定和无菌的实验环境。其应用领域广泛,涉及微生物学、医学、分子生物学等多个学科,为探索微生物的奥秘提供了不可或缺的支持。 综上所述,生化培养箱在科学研究中发挥着至关重要的作用,为揭示微生物的生物学特性、生态学行为以及与人类相关的重要过程提供了强有力的工具。
  • TecSense无损顶空残氧测试仪实时监测气调包装内的残氧含量
    TecSense无损顶空残氧测试仪实时监测气调包装内的残氧含量关键词:进口顶空分析仪|西林瓶残氧仪|安瓿瓶氮气浓度仪|肖氏露点仪|进口露点仪|露点仪价格|露点仪品牌|SADP露点仪|便携式露点仪|在线露点仪|微量水分析仪|PBI药品残氧仪 TecSense无损顶空残氧测试仪实时监测气调包装内的残氧含量,也称在线顶空分析仪,可测量食品包装内的气调包装内的残氧含量,也可以用在制药行业药品包装内的残氧含量。介绍随着市场和消费者需求以及经济现实的变化,食品工业继续发生变化。该行业越来越重视:A.食品安全B.质量货架期使用气调包装(MAP)是食品工业应对日益严格的包装审查的一种重要方式。事实上,MAP是包装行业增长罪快的领域之一。食品暴露在大气中会导致产品氧化,从而导致食品工业的主要问题,如货架寿命下降、风味丧失和变色。MAP的工作原理是减少产品接触的氧气量。这是通过在密封前用氮气或二氧化碳冲洗包装来完成的,从而使包装内部的氧气含量低于0.5%。要使气调包装满足这一严格的低氧要求,需要三件事:1。良好的氧气屏障2包装材料。密封前要冲洗好包装三。良好的密封(包装完整性)奥地利TecSense公司推出了一个顶空分析仪测试系统,该系统在包装材料的发展和优越的测试方法方面取得了显著进步。使用这个新的系统,实验室能够——第1次——在不破坏包的情况下监控包内发生的事情。利用氧传感器系统实时监测气调包装中的氧气新的氧气传感器系统为气调包装地板带来了同样的突破性技术。TecSense顶空分析仪系统集成了经验证的TecSense氧气分析仪TecLab不损残氧测试技术和革名性的传感器。第1次,包装线操作员现在可以实时、无侵入、无侵入地监控、控制和记录冲洗周期(三个MAP成功标准中的第二个)。TecSense光学传感器通常情况下,氧气是通过从包装或冲洗室中提取大气样品来监测的,然后将样品送到进行测量的仪器中。使用带有长软管/管的真空系统自动提取样品。但是,这种类型的系统具有侵入性,不能提供实时信息或刷新周期的文档。真空系统很容易损坏,或者取样管很容易堵塞,导致读数不可靠,导致包装线中断。频繁的停工会导致生产力和收入的损失。TecSense顶空分析仪系统提供冲洗室/冲洗包的无创、实时、被动、现场监控。它是一个系统,有两个主要和独立的组件:1.带10英尺光纤束/热电偶电缆延长线的主控制器(箱)。2.TecSense定制的在线传感器块。该顶空分析仪系统没有样品提取、真空或软管。它缺少任何活动部件,因此维护要求非常有限。氧气直接在室内或包装中使用独立的固态光学传感器(革名性的氧气传感器)测量。使用光学传感可以在不干扰测量环境的情况下进行测量。传感行为不消耗氧气,这与传统传感器非常不同,因为它们在测量过程中消耗氧气,并改变使用环境。氧气传感系统中使用的光学氧气传感器测试原理是基于固定在透气疏水聚合物(砖利配方,可承受高温、油和其他恶劣环境)中的染料的荧光猝灭。染料在光谱的蓝色区域吸收光,在光谱的红色区域发出荧光。氧的存在会使染料发出的荧光熄灭,从而导致发射强度和寿命随氧浓度的变化而变化。寿命中的这种变化可以通过校准来提供非常高的加速度。 更多TecSense无损顶空残氧测试仪实时监测气调包装内的残氧含量信息请直接致电英肖仪器中国
  • 科学家提出一种单质新原理开关器件 为研发海量三维存储芯片提供新方案
    中国科学院上海微系统与信息技术研究所宋志棠、朱敏研究团队在集成电路存储器研究领域获重大进展,成功研制出一种单质新原理开关器件,为海量三维存储芯片的研发提供了新方案。12月10日,这项成果发表于《科学》。  集成电路是我国的战略性、基础性和先导性产业,其中存储芯片是集成电路的三大芯片之一,直接关系国家的信息安全。然而,现有主流存储器——内存和闪存,不能兼具高速与高密度特性,难以满足指数型增长的数据存储需要,急需发展下一代海量高速存储技术。三维相变存储器是目前成熟的新型存储技术,其核心是两端开关单元和存储单元,然而,商用的开关单元组分复杂,通常含有毒性元素,严重制约了三维相变存储器在纳米尺度的微缩以及存储密度的进一步提升。  针对以上问题,宋志棠、朱敏与合作者提出了一种单质新原理开关器件,该器件通过单质Te与电极产生的高肖特基势垒降低了器件在关态的漏电流(亚微安量级);利用单质Te晶态(半导体)到液态(类金属)纳秒级高速转变,产生类金属导通的大开态电流(亚毫安量级),驱动相变存储单元。单质Te开关器件基于晶态—液态新型开关机理,与传统晶体管等完全不同,是集成电路全新开关器件。单质Te具有原子级组分均一性,能与TiN形成完美界面,使二端器件具有一致性与稳定性,并可极度微缩,为海量三维存储芯片的研发提供了新方案。  据悉,该单质新原理器件为我国首次发明,打破了外国公司的专利壁垒,为我国自主高密度三维存储器的研发奠定了坚实的基础。  意大利国家研究委员会微电子和微系统所教授Raffaella Calarco同期在《科学》上发表评论文章,认为该研究“取得的成果是前所未有的,为实现晶态单质开关器件提供了稳健的方法,此单质开关为3D Xpoint架构提供了新视角”。  相关论文信息:https://doi.org/10.1126/science.abi6332
  • 一文解读气体传感器原理、分类、用途
    所谓气体传感器,是指用于探测在一定区域范围内是否存在特定气体和/或能连续测量气体成分浓度的传感器。在煤矿、石油、化工、市政、医疗、交通运输、家庭等安全防护方面,气体传感器常用于探测可燃、易燃、有毒气体的浓度或其存在与否,或氧气的消耗量等。气体传感器主要用于针对某种特定气体进行检测,测量该气体在传感器附近是否存在,或在传感器附近空气中的含量。因此,在安全系统中,气体传感器通常都是不可或缺的。从工作原理、特性分析到测量技术,从所用材料到制造工艺,从检测对象到应用领域,都可以构成独立的分类标准,衍生出一个个纷繁庞杂的分类体系,尤其在分类标准的问题上目前还没有统一,要对其进行严格的系统分类难度颇大。气体传感器的分类从检测气体种类上,通常分为可燃气体传感器(常采用催化燃烧式、红外、热导、半导体式)、有毒气体传感器(一般采用电化学、金属半导 体、光离子化、火焰离子化式)、有害气体传感器(常采用红外、紫外等)、氧气(常采用顺磁式、氧化锆式)等其它类传感器。从使用方法上,通常分为便携式气体传感器和固定式气体传感器。从获得气体样品的方式上,通常分为扩散式气体传感器(即传感器直接安装在被测对象环境中,实测气体通过自然扩散与传感器检测元件直接接触)、吸入式气体传感器(是指通过使 用吸气泵等手段,将待测气体引入传感器检测元件中进行检测。根据对被测气体是否稀释,又可细分为完全吸入式和稀释式等)。从分析气体组成上,通常分为单一式气体传感器(仅对特定气体进行检测)和复合式气体传感器(对多种气体成分进行同时检测)。按传感器检测原理,通常分为热学式气体传感器、电化学式气体传感器、磁学式气体传感器、光学式气体传感器、半导体式气体传感器、气相色谱式气体传感器等。先来了解一下气体传感器的特性:1、稳定性稳定性是指传感器在整个工作时间内基本响应的稳定性,取决于零点漂移和区间漂移。零点漂移是指在没有目标气体时,整个工作时间内传感器输出响应的变化。区间漂移是指传感器连续置于目标气体中的输出响应变化,表现为传感器输出信号在工作时间内的降低。理想情况下,一个传感器在连续工作条件下,每年零点漂移小于10%。2、灵敏度灵敏度是指传感器输出变化量与被测输入变化量之比,主要依赖于传感器结构所使用的技术。大多数气体传感器的设计原理都采用生物化学、电化学、物理和光学。首先要考虑的是选择一种敏感技术,它对目标气体的阀限制或爆炸限的百分比的检测要有足够的灵敏性。3、选择性选择性也被称为交叉灵敏度。可以通过测量由某一种浓度的干扰气体所产生的传感器响应来确定。这个响应等价于一定浓度的目标气体所产生的传感器响应。这种特性在追踪多种气体的应用中是非常重要的,因为交叉灵敏度会降低测量的重复性和可靠性,理想传感器应具有高灵敏度和高选择性。4、抗腐蚀性抗腐蚀性是指传感器暴露于高体积分数目标气体中的能力。在气体大量泄漏时,探头应能够承受期望气体体积分数10~20倍。在返回正常工作条件下,传感器漂移和零点校正值应尽可能小。气体传感器的基本特征,即灵敏度、选择性以及稳定性等,主要通过材料的选择来确定。选择适当的材料和开发新材料,使气体传感器的敏感特性达到优。接下来是关于不同气体传感器的检测原理、特点和用途:一、半导体式气体传感器根据由金属氧化物或金属半导体氧化物材料制成的检测元件,与气体相互作用时产生表面吸附或反应,引起载流子运动为特征的电导率或伏安特性或表面电位变化而进行气体浓度测量的。从作用机理上可分为表面控制型(采用气体吸附于半导体表面而产生电导率变化的敏感元件)、表面电位型(采用 半导体吸附气体后产生表面电位或界面电位变化的气体敏感元件)、体积控制型(基于半导体与气体发生反应时体积发生变化,从而产生电导率变化的工作原理) 等。可以检测百分比浓度的可燃气体,也可检测ppm级的有毒有害气体。优点:结构简单、价格低廉、检测灵敏度高、反应速度快等。不足:测量线性 范围较小,受背景气体干扰较大,易受环境温度影响等。二、固体电解质气体传感器固体电解质是一种具有与电解质水溶液相同的离子导电特性的固态物质,当用作气体传感器时,它是一种电池。它无需使气体经过透气膜溶于电解液中,可以避免溶液蒸发和电极消耗等问题。由于这种传感器电导率高,灵敏度和选择性好,几乎在石化、环保、矿业、食品等各个领域都得到了广泛的应用,其重要性仅次于金属—氧化物一半导体气体传感器。这种传感器介于半导体气体传感器和电化学气体传感器之间,选择性、灵敏度高于半导体气体传感器,寿命长于电化学气体传感器,因此得到广泛应用。这种传感器的不足之处是响应时间过长。三、催化燃烧式气体传感器这种传感器实际上是基于铂电阻温度传感器的一种气体传感器,即在铂电阻表面制备耐高温催化剂层,在一定温度下,可燃气体在表面催化燃烧,因此铂电阻温度升高,导致电阻的阻值变化。由于催化燃烧式气体传感器铂电阻外通常由多孔陶瓷构成陶瓷珠包裹,因此这种传感器通常也被称为催化珠气体传感器。理论上这种传感器可以检测所有可以燃烧的气体,但实际应用中有很多例外。这种传感器通常可以用于检测空气中的甲烷、LPG、丙酮等可燃气体。四、电化学气体传感器电化学气体传感器是把测量对象气体在电极处氧化或还原而测电流,得出对象气体浓度的探测器。包含原电池型气体传感器、恒定电位电解池型气体传感器、浓差电池型气体传感器和极限电流型气体传感器。1、原电池型气体传感器(也称:加伏尼电池型气体传感器,也有称燃料电池型气体传感器,也有称自发电池型气体传感器),他们的原理行同我们用的干电池,只是,电池的碳锰电极被气体电极替代了。以氧气传感器为例,氧在阴极被还原,电子通过电流表流到阳极,在那里铅金属被氧化。电流的大小与氧气的浓度直接相关。这种传感器可以有效地检测氧气、二氧化硫等。2、恒定电位电解池型气体传感器,这种传感器用于检测还原性气体非常有效,它的原理与原电池型传感器不一样,它的电化学反应是在电流强制下发生的,是一种真正的库仑分析(根据电解过程中消耗的电量,由法拉第定律来确定被测物质含量)传感器。这种传感器用于:一氧化碳、硫化氢、氢气、氨气、肼、等气体的检测之中,是目前有毒有害气体检测的主流传感器。3、浓差电池型气体传感器,具有电化学活性的气体在电化学电池的两侧,会自发形成浓差电动势,电动势的大小与气体的浓度有关,这种传感器实例就是汽车用氧气传感器、固体电解质型二氧化碳传感器。4、极限电流型气体传感器,有一种测量氧气浓度的传感器利用电化池中的极限电流与载流子浓度相关的原理制备氧(气)浓度传感器,用于汽车的氧气检测,和钢水中氧浓度检测。主要优点:体积小,功耗小,线性和重复性较好,分辨率一般可以达到0.1ppm,寿命较长。主要不足:易受干扰,灵敏度受温度变化影响较大。五、PID——光离子化气体传感器PID由紫外光源和气室构成。紫外发光原理与日光灯管相同,只是频率高,能量大。被测气体到达气室后,被紫外灯发射的紫外光电离产生电荷流,气体浓度和电荷流的大小正相关,测量电荷流即可测得气体浓度。可以检测从10ppb到较高浓度的10000ppm的挥发性有机物和其他有毒气体。许多有害物质都含有挥发性有机化合物,PID对挥发性有机化合物灵敏度很高。六、热学式气体传感器热学式气体传感器主要有热导式和热化学式两大类。热导式是利用气体的热导率,通过对其中热敏元件电阻的变化来测量一种或几种气体组分浓度的。其在工业界的应用已有几十年的历史,其仪表类型较多,能分析的气体也较广泛。热化学式是基于被分析气体化学反应的热效应,其中广泛应用的是气体的氧化反应(即燃烧),其典型为催化燃烧式气体传感器,其主要工作原理是在一定温度下,一些金属氧化物半导体材料的电导率会跟随环境气体的成份变化而变化。其关键部件为涂有燃烧催化剂的惠斯通电桥,主要用于检测可燃气体,如煤气发生站、制气厂用来分析空气中的CO、H2 、C2H2等可燃气体,采煤矿井用于分析坑道中的CH4含量,石油开采船只分析现场漏泄的甲烷含量,燃料及化工原料保管仓库或原料车间分析空气中的石油蒸 气、酒精乙醚蒸气等。七、红外气体传感器一个完整的红外气体传感器由红外光源、光学腔体、红外探测器和信号调理电路构成。这种传感器利用气体对特定频率的红外光谱的吸收作用制成。红外光从发射端射向接收端,当有气体时,对红外光产生吸收,接收到的红外光就会减少,从而检测出气体含量。目前较先进的红外式采用双波长、双接收器,使检测更准确、可靠。优点:选择性好,只检测特定波长的气体,可以根据气体定制;采用光学检测方式,不易受有害气体的影响而中毒、老化;响应速度快、稳定性好;利用物理特性,没有化学反应,防爆性好;信噪比高,抗干扰能力强;使用寿命长;测量精度高。缺点:测量范围窄;怕灰尘、潮湿,现场环境要好,需要定期对反射镜面上的灰尘进行清洁维护;现场有气流时无法检测;价格较高。八、磁学式气体分析传感器在磁学式气体分析传感器中,常见的是利用氧气的高磁化特性来测量氧气浓度的磁性氧量分析传感器,利用的是空气中的氧气可以被强磁场吸引的原理。其氧量的测量范围宽,是一种十分有效的氧量测量传感器。常用的有热磁对流式氧量分析传感器(按构成方式不同,又可细分为测速热磁式、压力平衡热磁式)和磁力机械式氧量分析传感器。主要用途:用于氧气的检测,选择性极好,是磁性氧气分析仪的核心。其典型应用场合有化肥生 产、深冷空气分离、火电站燃烧系统、天然气制乙炔等工业生产中氧的控制和连锁,废气、尾气、烟气等排放的环保监测等。九、气相色谱式分析仪基于色谱分离技术和检测技术,分离并测定气样中各组分浓度,因此是全分析传感器。在发电厂锅炉试验中,已有应用。工作时,从进样装置定期采取一定容积的气样,在流量一定的纯净载气(即流动相)携带下,流经色谱柱,色谱柱中装有称为固定相的固体或液体,利用固定相对气样各组分的吸收或溶解能力的不同,使各组分在两相中反复进行分配,从而使各组分分离,并按时间先后流出色谱柱进入检测器进行定量测定。根据检测原理,气相色谱式分析仪又细分为浓度型检测器和质量型检测器两种。浓度型检测器测量的是气体中某组分浓度瞬间的变化,即检测器的响应值和组分的浓度成正比。质量型检测器测量的是气体中某组分进入检测器的速度变化,即检测器的响应值和单位时间进入检测器某组分的量成正比。常用的检测器有TCD热导检测器、FLD氢火焰离子化检测器、HCD电子捕获检测器、FPD火焰光度检测器等。优点:灵敏度高,适合于微量和痕量分析,能分析复杂的多相分气体。不足:定期取样不能实现连续进样分析,系统较为复杂,多用于 试验室分析用,不太适合工业现场气体监测。十、其他气体传感器1.超声波气体探测器这种气体探测器比较特殊,其原理是当气体通过很小的泄漏孔从高压端向低压端泄漏时,就会形成湍流,产生振动。典型的湍流气流会在差压高于0.2MPa时变成因素,超过0.2MPa就会产生超声波。湍流分子互相碰撞产生热能和振动。热能快速分散,但振动会被传送到相当远的距离。超声波探测器就是通过接收超声波判断是否有空气泄漏。这类探测器通常用于石油和天然气平台、发电厂燃气轮机、压缩机以及其它户外管道。2.磁氧分析仪这种气体分析仪是基于氧气的磁化率远大于其他气体磁化率这一物理现象,测量混合气体中氧气的一种物理气体分析设备。这种设备适合自动检测各种工业气体中的氧气含量,只能用于氧气检测,选择性极好。
  • 简支梁冲击试验机:工作原理、组成部分及试验步骤
    简支梁冲击试验机是一种广泛应用于材料科学、机械工程、交通运输等领域的重要实验设备。它主要用于测定材料的冲击韧性、抗疲劳性能和断裂韧性等指标,对于材料性能的准确评估和产品安全性的预测具有重要意义。简支梁冲击试验机的工作原理基于冲击试验方法。在冲击试验中,试样受到瞬时冲击载荷的作用,然后观察试样的变形和断裂情况。简支梁冲击试验机通过给试样施加冲击载荷,并通过高精度传感器测量试样的变形量和断裂能等参数,从而实现对材料性能的评价。上海和晟 HS-XCJD-5J 数显简支梁冲击试验机简支梁冲击试验机主要由以下几个部分组成:冲击装置:该装置包括一个可以瞬间释放能量的冲击源。试样夹持器:该装置用于固定试样,保证试样在冲击过程中不发生移动。传感器:该装置用于测量试样的变形量和冲击能。数据采集和处理系统:该系统用于采集和处理试验数据,并输出结果。在进行简支梁冲击试验时,需要按照以下步骤操作:将待测试样放置在试样夹持器中,并调整夹持器的位置和角度,确保试样在冲击过程中不会发生移动。根据试验要求设置冲击源的能量,并启动冲击装置。在冲击过程中,传感器会记录试样的变形量和冲击能,并将数据传输到数据采集和处理系统中。数据采集和处理系统对数据进行处理和分析,并输出试验结果。通过对试验结果的分析,可以得出材料的冲击韧性、抗疲劳性能和断裂韧性等指标。这些指标对于评估材料的性能和产品安全性具有重要意义。例如,在汽车制造中,材料的这些性能指标直接关系到汽车的安全性和可靠性。因此,简支梁冲击试验机在汽车制造领域的应用尤为重要。总之,简支梁冲击试验机是一种重要的实验设备,它能够实现对材料性能的准确评估和产品安全性的预测。在材料科学、机械工程、交通运输等领域得到广泛应用。然而,在使用简支梁冲击试验机时需要注意一些问题,如试样的制备和安装、设备的维护和保养等。只有正确操作和使用简支梁冲击试验机,才能获得准确的试验结果,从而为材料的性能评估和产品安全性的预测提供有力支持。
  • 总氮分析原理和用途
    水中的总氮含量是衡量水质的重要指标之一。其测定有助于评价水体被污染和自净状况。大量生活污水、农田排水或含氮工业废水排入水体,使水中有机氮和各种无机氮化物含量增加,生物和微生物类大量繁殖,消耗水中溶解氧,使水体质量恶化。胡泊、水库中含有超标的的氮、磷类物质时,造成浮游植物繁殖旺盛,出现富营养化状态。原理:采用高温高压、碱性条件下氧化剂将水样中氨氮、亚硝酸盐氮及有机氮氧化成硝酸盐,在浓硫酸介质中,硝酸盐与显色剂反应生成浅黄色的硝基化合物。该化合物的吸光度与水样中总氮含量成正比,通过测量该化合物的吸光度,从而得到水样中总氮的含量。主要应用场景有企业雨水、污水的监测,市政管网、提升泵站、地下水、河水、湖泊水、海水等水质中总磷含量的监测。
  • 涨知识丨水质指标-化学需氧量COD检测专题
    化学需氧量COD是一个重要的且能较快测定的有机物污染参数,常以符号COD表示。化学需氧量COD越高,就表示水样中的有机物污染越严重,如果不进行处理,许多有机污染物就会对水生生物造成持久的毒害作用,在水生生物大量死亡后,河中的生态系统即被摧毁。人若以水中的生物或灌溉的农作物为食,则会大量吸收这些生物体内的有害物质,可能产生致癌、致畸形、致突变等负面影响,对人和其他生物造成非常大的危害。因此,检测水中化学需氧量COD对环境综合治理具有不可或缺的意义。化学需氧量COD定义化学需氧量COD的概念是氧化水中还原性物质所消耗氧化剂的量转化成氧的量。通常是指在强酸并加热条件下,用重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量(重铬酸钾的量),以氧的mg/L来表示(也就是消耗的重铬酸钾K2Cr2O7的量转化成氧分子O2的量)。监测目的COD是水体有机物污染的一项重要指标,能够反映出水体的污染程度。COD越高,说明水体受有机物的污染越严重,水体自净需要把这些有机物给降解,好氧微生物在降解COD过程中会消耗水中大量的溶解氧DO,而水体的恢复溶解氧能力不足时,水中溶解氧DO就会降为0,成为厌氧状态,在厌氧状态也要继续分解(厌氧微生物的厌氧作用),水体就会发黑、发臭,对生态环境造成巨大的影响。检测方法测定标准:《HJ828-2017 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》《HJ/T399-2007 水质 化学需氧量的测定 快速消解分光光度法》常用测定方法:1、国标法:重铬酸盐法(标准HJ828-2017)优点:再现性好,测量准确可靠,是仲裁方法。缺点:回流装置占据空间大,水、电消耗大,试剂用量大,操作不便,批量检测难。2、行标法:快速消解分光光度法(标准HJ/T399-2007)优点:占用空间小,能耗小,试剂用量小,操作简便,安全可靠,适用于大批量检测。缺点:对实验人员要求较高,与国标法数据略有差异。其他测定方法:微波消解法、节能消解法、高锰酸盐指数、总有机碳(TOC)、总耗氧量(TOD)研发阶段检测仪器 《国标法:重铬酸盐法》仪器 示例:连华科技LH-6F化学需氧量(COD)智能回流消解仪LH-6F化学需氧量(COD)智能回流消解仪是完全按照国家新标准《HJ 828-2017 水质 化学需氧量的测定 重铬酸盐法》原理设计制造,同时该仪器兼顾原国标。仪器采用独特的黑晶加热组件及保温措施,可同时消解6个水样,每个加热单元均可独立控温,加热效率更高,控温能力更强,节能的同时,使仪器安全性能大大提高。功能特点1、符合国标,应用广泛:兼顾新旧国标,适用各类水质检测;2、独立控温,节能环保:6个加热单元可单独控温,降低整机功耗;3、黑晶面板,安全可靠:采用黑晶加热组件,耐高温、耐腐蚀、易清理,安全性高;4、智能模式,操作简单:内置智能操作模式,一键自动完成消解冷却过程;5、双冷系统,省时省力:水冷与风冷相结合,快速降低消解瓶温度,节约检测时间;6、人性化设计,便于使用:整体高度65cm,降低了高度空间要求,可在大部分通风橱内使用。技术参数 《行标法:快速消解分光光度法》仪器 示例:连华科技5B-3C(V10)COD氨氮双参数快速测定仪2021年2月1日,连华科技正式推出5B-3C(V10)COD氨氮双参数测定仪,新产品在操作面板、检测项目、内置曲线、标准配件等方面进行了全新升级,大幅优化了用户在水质检测过程中的操作体验,对提升工作效率及水质检测效率提供了更多支持,进一步满足不同领域的水质检测需求。功能特点1、5.6吋彩色触控屏,配置全面升级采用5.6吋彩色触控屏,界面更加清晰美观,操作设置一目了然,标配5B-1(V8)16孔智能多参数消解仪,满足用户大批次样品检测的需求,新产品仪器内置打印机,检测数据实时打印,新增1套1cm比色皿、1套3cm比色皿,多重升级进一步提升工作效率,优化用户使用体验。2、新增多项测量模式,测定更多项目可直接测定化学需氧量(COD)、氨氮,内置多种方法曲线,浓度直读,新增氨氮水杨酸方法高低量程测量项目及610、420nm拓展测量模式,可以测定更多项目。测量模式丰富多样,用户可根据检测需求选择对应模式,化学需氧量(COD)检测<20分钟,氨氮检测<15分钟,操作简单,检测快捷,极大提升水质检测效率。3、践行研发设计理念,智造优质产品内存170条曲线,其中153条标准曲线和17条回归曲线,可根据需要调用相应的曲线,精确存储1.2万个测定数据,每条数据信息包含检测日期、检测时间、检测时仪器参数、检测结果,可向计算机传输当前数据和所有存储的历史数据,支持USB传输、红外无线传输(可选)。标配5B-1(V8)16孔智能多参数消解仪消解功率随负载数量自动调整,实现智能恒温控制,具有延时保护功能。新产品从软硬件层面都进行了更新升级,连华科技始终践行“简单、快速、智能、精确”的研发设计理念,力求打造出让用户用的舒心、放心、安心的满意产品。4、严格执行国家标准 适用更多领域按照国家新标准《HJ 924-2017 COD光度法快速测定仪技术要求及检测方法》原理设计制造,所有检测项目符合国家行业标准:COD-《HJ/T399-2007》、氨氮-《HJ535-2009》,氨氮亦可选择《HJ536-2009》标准。仪器适用于污水处理工程企业、环境监察部门、应急检测部门及对下属部门监察、工业废水排放检测单位或科研院校等各种生活用水和工业废水的检测需求。技术参数 《行标法:快速消解分光光度法》仪器 示例:连华科技5B-3F(V10)化学需氧量(COD)快速测定仪5B-3F(V10)化学需氧量(COD)快速测定仪是连华科技推出的普通经济型COD测定仪,标配LH-9A型9孔智能消解仪,具有操作简单,测量准确的优点。外观升级,配套齐全,操作方便,配制试剂后即可对COD指标进行准确测量,是一款性价比极高的产品。功能特点1. 外观简洁大方,整机轻巧简洁,功能简单实用;2. 3cm皿比色,直读浓度,测定结果准确;3. 冷光源、窄带干涉、光源寿命10万小时;4. 内存标准曲线,可一键校正,具有断电保护功能;5.配套LH-9A智能消解仪,可批量检测9支水样。技术参数 《行标法:快速消解分光光度法》仪器 示例:连华科技LH-COD2M(V11)便携式COD测定仪LH-COD2M(V11)型野外应急COD测定仪,采用全新光路设计理念,测值范围广,配合智能化程序设计,测值准确、便捷。本套仪器专门配备了外置便携式热敏打印机,比色管架等辅助设备和配件,方便用户进行野外测试使用。功能特点1、校准功能:仪器自备校准功能,可根据标准样品校准仪器内置曲线,无需手动制作曲线;2、配备专用配件:配备专用便携式消解仪、消解管组合架,整体消解、冷却,操作便捷;3、配备专用试剂:采用预制试剂管比色方式,消解比色一体,测量更加安全、简单、快捷、准确,测量范围更广;4、创新光路设计:全新的便携光路设计,测试方便快捷,可浓度直读,测量结果更精确;5、数据存储功能:具有数据存储功能,并配备USB接口,可查看并上传存储的数据;6、打印功能:具备打印功能,可连接外置便携式打印机实现数据打印功能;7、轻便美观:机身采用高分子工程塑料注塑成型,轻便、美观、防腐蚀;8、防震防水:高强度便捷主机箱,防震、防水,保护仪器不受伤害;9、中文操作:全中文操作,符合日常操作习惯,更便于掌握。技术参数检测试剂试剂配置:1、LH-D-100试剂100个样:将整瓶的粉末状晶体试剂倒入烧杯中,加入75mL蒸馏 水,加入5mL分析纯硫酸后不断搅拌直至全部溶解。2、LH-D-500试剂500个样:将整瓶的粉末状晶体试剂倒入烧杯中,加入348mL蒸馏水,加入22mL分析纯硫酸后不断搅拌直至全部溶解。3、LH-D3-100试剂100个样:将整瓶的粉末状晶体试剂倒入烧杯中,加入72mL蒸馏水,加入8mL分析纯硫酸后不断搅拌直至全部溶解。4、LH-D3-500试剂500个样:将整瓶的粉末状晶体试剂倒入烧杯中,加入333mL蒸馏水,加入37mL分析纯硫酸后不断搅拌直至全部溶解。5、LH-E-100试剂100个样:将整瓶的粉末状晶体试剂,全部溶解于500mL分析纯硫酸中,不断搅拌或隔夜放置,直至试剂全部溶解。6、LH-E-500试剂500个样:将整瓶的粉末状晶体试剂,全部溶解于2500mL分析纯硫酸中,不断搅拌或隔夜放置,直至试剂全部溶解。7、抗高氯试剂LH-Eg配置方法同LH-E试剂配置方法。8、保质期:固体试剂2年,配置成液体后保质期1个月;液体试剂3个月。标液配置:准确称取在105℃下烘干2小时后在干燥器中放冷却的邻苯二甲酸氢钾(HOOCC6H4COOK),0.4251g,溶于蒸馏水中,然后将该溶液用蒸馏水定溶在1000mL容量瓶中并混匀。此标准溶液COD浓度为500mg/L。使这1升水中0.4251g的邻苯二甲酸氢钾完全分解需要消耗500mg的氧。COD试剂示例 (温馨提示) 使用试剂前,请务必仔细阅读使用说明书功能特点连华科技液体试剂:1、整合配方,精简测定步骤2、节省成本,试剂用量小3、直接量取使用,省略繁琐的试剂配制过程连华科技固体试剂:1、高稳定性,高精确度,测量范围广2、粉末状密封包装,易运输,易保存,保质期长3、电话防伪查询原厂专用试剂,保证测量精确度4、定量的试剂包装,用户无需再次称重,配制方法简单连华科技预制试剂:1、直接将水样加入即可消解2、可直接用于比色出值3、密封效果好,携带方便4、非常适合野外操作实验步骤 COD高量程皿比色实验操作流程 (点击查看大图)COD预制试剂实验操作流程 (点击查看大图)注意事项1、器皿清洗干净。2、样品取样前根据实际需要将水样均质化。3、2.5ml样品取准,稀释建议容量瓶稀释。4、试剂加入注意安全与平行性。5、样品放入消解器前摇匀样品。6、放入消解孔与取出时注意垂直,轻拿轻放。7、加入2.5ml水摇匀后再冷却。8、比色时数值稳定后再按空白键。9、比色时严禁溶液撒入比色池内。10、实验完成后及时清洗器皿。11、废液收集集中处理,严禁外排。企业简介连华科技是一家创新型实体,总部位于北京,在全国16个地区设立分公司及办事处。在近40年的研发与发展过程中,连华科技始终保持水质分析测试领域的核心竞争力,研发出多参数、COD、氨氮、BOD、总磷、总氮、重金属等水质分析仪二十余系列及丰富的专业化配件、试剂,可测定百余项水质指标,已发展成为一家集研发、生产、销售、解决方案服务为一体的复合型企业。连华科技致力于解决当今人类生存环境所面临的一些重大挑战,同时十分注重用户的需要,积累了环保监测、科研院所、石油化工、食品酿造、医药卫生、纺织印染、电镀电力等不同行业的模型与数据,产出更富效率与价值的解决方案,与20余万家的客户和机构共同发展。连华科技已于2017年入驻京东、天猫等线上商城,满足不同用户的多样化体验。我们始终牢记我们的使命:让人类环境更加美好。
  • IKA 艾卡故事--氧弹量热仪之前世今生
    1770年,Josef Black (英国化学家、物理学家)首次提出“量热仪”一词,1780年,拉瓦锡(法国化学家)和拉普拉斯(法国天文学家、数学家)最早将量热仪技术用于物理和化学实验,他们将一只几内亚小鼠放到一个冰桶内,通入空气,小老鼠呼入空气中的氧气排出二氧化碳,其自身产生的热量将一部分冰融化成了水,通过测定下部烧杯中收集到的水可以推算出老鼠释放的热量。为了防止热量向外界散失,冰桶的外部包裹一层冰和水的混合物,由于冰及冰水混合物的温度均为摄氏零度,所以天然构成了一个绝热体系,现在后人也称拉瓦锡等设计的系统为冰量热仪或相变量热仪。氧弹量热仪是用于测量固体或液体样品在一个密闭的容器中(氧弹),充满氧气的环境里,燃烧所产生的热值。“氧弹量热仪”是经常使用的名称。测量的结果称燃烧值、热值、BUT值等。热值测量结果可帮助对产品相关要素进行总结,如得出品质、生理、物理、化学以及成本方面的结论。譬如说,煤炭的发热量是其定价的主要依据,饲料的能量是配方师在做配方设计时首先需要确定下来的重要指标。测定时将1g的固体或液体样品称量后放入坩锅中,将坩锅置于不锈钢的容器(氧弹)中。往燃烧容器/氧弹中充满30bar压力的氧气,氧气的纯度最好为99.95%,样品在氧弹内通过点火丝和绵线引燃,燃烧过程中坩锅的中心温度可达1200°C,同时氧弹内的压力上升。在此条件下,所有的有机物燃烧并氧化。氢生成水,碳生成二氧化碳,样品中的硫将氧化成SO2,SO3,并溶于水,释放出一定的热量(硫酸生成热),空气中的氮气在高压富氧的条件下,会有少量被氧化生产NO2,溶于水释放出一定热量(硝酸生成热)。氧弹量热仪的内筒使用的传热介质为水,氧弹浸没在水中,燃烧时产生的热量通过水扩散出去,为确保燃烧产生的热量不会从系统传到外界和外界的热量不会传进系统里,使用另一个充满水的容器(外桶OV)作为隔热的装置,依据不同的测定原理和外筒温度控制,氧弹量热仪可以分为绝热式量热仪和周边等温量热仪。绝热量热仪在实验中,外桶的温度(TOV)全程跟踪内桶温度(TIV)变化而变化。这种绝热几乎完全隔绝热传递。在保持空调环境温度恒定的条件下,测量几乎不受任何的外界影响。样品燃烧所释放出的热量都将聚集在内筒,并通过内筒的温度传感器进行测量。实验过程中没有热损失,无需像等温量热仪一样做修正计算其温升曲线的典型特征为:实验前期,实验末期可以很快达到“稳态”,即内、外筒的温度达到平衡,不会随着时间的推移而变化。 绝热模式的原理简单,测定结果可靠,但由于其结构复杂,内外桶均需要有独立的冷却加热控制系统,能实现内外桶温度的精准跟踪及控制,所需的技术难度较高,所以后人提出了一种理想化的模型,两个理想的牛顿流体在一端温度恒定时,另一端的温度发生渐进性变化时,两者间的热量交换符合牛顿冷却定律,可以通过瑞方公式、罗-李方程等公式对两者间的热量交换做出模拟计算,其结果就是我们常说的冷却校正系数。等温测量模式,实验过程中外桶的温度(TOV)需要保持恒定。保持外桶温度恒定不要求内外桶的完全绝热,内外桶有少量的热交换。在空调环境温度保持恒定的情况下,需要对内外桶间的少量热交换进行修正计算, 其温升曲线的典型特征是:实验前期,实验末期温度存在“拐点”,对温升终点的判断较为关键,为了准确判断温度变化的趋势,即严格按照瑞方公式进行测定时,所需的测试时间较长,通过“温升趋势”预断来缩短测定时间的方法中,即“快速模式”,温升趋势的预判往往成为实验成败的关键。早期的量热仪产品外筒没有独立的冷却加热系统,为了在实验的前期和末期之间尽量保持外筒水温的基本一致,外筒的水箱容量通常为内筒的的5-10倍,通常为10-20L,但由于外筒没有冷却设备,测定结束后内筒的水也循环进入外筒,所以经过数次测定后外筒温度容易出现缓慢升高的现象,影响了测定的准确性。现在的氧弹量热仪技术日新月异,从结构到功能上均发生了许多的变化,测定时间较早期的手工操作的量热仪而言已极大地缩短,测定精度对于一些进口品牌而言,其5次苯甲酸标定过程中的相对标准偏差已可以达到0.05%,如德国IKA公司,对于国产仪器而言,一些好的品牌其相对标准偏差也可以控制在0.1-0.15%之间。从结构而言,由于恒温水浴等技术的使用,量热仪已抛弃了传统的大肚子外筒,内筒的水量也控制在标准要求的下限,这样其热容量(水当量)将相应减少,温度的平衡时间也将缩短。氧弹的结构发生了明显的变化,充氧接口与放气接口合并,点火电极与氧弹弹体构成点火电路,其主要目的是尽量减少在氧弹上的开口,因为每一个开口对氧弹都意味着增加了额外安全隐患,都意味着需要额外增加密封圈等配件和更多的操作者维护,氧弹的外形设计也发生着明显的变化,氧弹一般由弹筒,弹盖和螺纹环三个部件组成,传统的氧弹其接口放在了上部,相互间用密封环密封,我们知道在点火燃烧时热量集中在中上部,并通过上部对外扩散,由于密封环的阻隔其导热速率将明显下降,德国IKA公司最新推出的C6000系列氧弹,采用了独特的倒扣式设计,接口放在了氧弹的下部,氧弹顶端是一体的圆形弧顶,实验过程中的热量将更易向内筒扩散,也更容易达到温度的平衡,而且在保证其最高330bar的耐压测试标准的同时,将氧弹重量降低了30%,这样实验末期的温度平衡时间将大大缩短,所以其绝热模式的测定时间从原来的15分钟降到了8分钟,周边等温模式的测定时间从22分钟降低到了12分钟。从功能而言,氧弹量热仪已经高度自动化,自动充水,自动排水,有独立的冷却循环水浴和加热系统构成了自动量热仪的水循环系统,自动充氧,自动排废气,可以根据不同标准的要求对氧弹数次充氧放气已完成氧弹内部空气的净化,氧弹自动识别,自动点火,像一些先进的仪器如德国IKA公司的C6000等,甚至可以每次测定点火的能量,自动扣除并自动计算热值,测定结果更为准确。如上所述,下一代的氧弹量热仪产品必将是在满足标准精密度,安全性等基础上,逐步趋向于小型化,自动化,快速测定等优化操作减少劳动量的设计,而且仪器的工作表现需要更为稳定。 关于 IKA ( www.ika.cn ) IKA 集团是实验室前处理, 量热分析, 混合分散工业技术的市场领导者. 磁力搅拌器, 顶置式搅拌器, 分散均质机, 混匀器, 恒温摇床, 研磨机, 旋转蒸发仪, 加热板,恒温循环系统, 量热仪, 实验室反应釜等相关产品构成了IKA实验室分析的产品线, 而工业技术主要包括用于规模生产的混合设备, 分散乳化设备, 捏合设备, 以及从中试到扩大生产的整套解决方案. 集团总部位于德国南部的Staufen, 在美国,中国, 印度, 马来西亚, 日本, 巴西, 韩国等国家都设有分公司. IKA成立于1910年,IKA集团现在可以自豪地回顾过去100年的历史。
  • IMCE 弹性模量和内耗分析仪在沈阳金属所安装完毕
    2006年9月3号到12号,比利时IMCE总经理BART BOLLEN先生亲临沈阳金属研究所技术支撑部,对所里使用此仪器的研究人员进行全面系统的培训。目前,主要负责人 张重远,杨菲老师已利用此仪器进行各种科学实验。 IMCE 公司的高温弹性模量和内耗分析仪,主要用于涉及工业和航空等高端技术陶瓷,金属等力学性质的分析和研究。 目前,此仪器在国内填补了此项技术分析的空白,它可以分析样品形状具有良好均匀性、弹性和等方性的陶瓷、金属样品,测量其弹性模量,剪切模量,泊松比率,阻尼等物理性质与温度或时间的关系曲线,给分析工作者提供了大量的有用科研信息
  • 赫施曼助力石灰石及白云石中氧化钾和氧化钠含量的测定
    石灰石及白云石的质量指标对冶金工艺的质量有显著影响,如氧化钾、氧化钠对高炉中球团矿的膨胀裂化和焦炭的加速催化作用,因此其含量需要准确测定和控制。根据GB/T 3286.12-2023,测定灰石及白云石中氧化钾和氧化钠含量的方法是火焰原子吸收光谱法。其原理是:试样用盐酸、氢氟酸和高氯酸分解,蒸发至近干,用盐酸溶解盐类,稀释定容。在原子吸收光谱仪上,采用空气-乙炔火焰,分别在波长766.5nm和589.0nm处测量钾、钠的吸光度,采用校准曲线法分别计算钾、钠的质量分数。实验涉及试料的分解、标准曲线的配置:试料的分解:将试料(称取 0.50g试样,精确至 0.0001g)置于250mL聚四氟乙烯烧杯(容量250mL)中,用少量水润湿,用赫施曼瓶口分液器加入10 mL盐酸(1+1)。2 mL高氯酸(ρ=1.67g/mL),5mL氢氟酸(ρ=1.15g/mL),低温加热至冒高氯酸白烟,继续加热蒸发至近干,取下,稍冷。再用瓶口分液器加入5mL盐酸(1+1),20mL水,低温加热至盐类溶解,取下,冷却。移入100mL塑料容量瓶中,用水稀释至刻度,混匀。标准曲线的配置:采用20mL规格的opus电子瓶口分配器,stepper模式,设置2组分液体积,第一组1.00、2.00、4.00、6.00mL,第二组8.00、10.00mL,然后按分液键,将6个体积的钾标准溶液(30μg/mL)和钠标准溶液(30μg/mL)分别加入100mL塑料容量瓶中,另设一个不加的做空白对照;再向每个容量瓶中加入10mL底液(20mg/mL,以Ca计),用瓶口分液器加入5mL盐酸(1+1)用水稀释至刻度,混匀。此校准溶液钾、钠的含量范围为0~3.0μg/mL。移取液体的一般是量筒和移液管,存在三个缺点:一是敞口操作,对强腐蚀、有毒有害、挥发性的液体,存在安全隐患;二是操作上环节多,需目视确认凹液面,实现精度难以保证;三是效率较低,无法满足日益增加的液体移取的工作需求。赫施曼瓶口分配器可代替量筒、刻度移液管,便捷、安全地进行0.2-60mL的酸(包括氢氟酸等强酸)、碱、有机试剂等的移取。赫施曼的opus电子瓶口分配器分辨率可达微升,不仅可用于常规的等体积分液,一次装液还可完成10个不同体积的连续分液,可用于毫升级的母液添加和分液,大体积的型号可代替烧杯、玻璃棒、洗瓶,用于稀释液的快速、准确地添加,非常适合做标准曲线和毫升级大批量灌装。
  • 光学科技,你值得拥有! ——奥豪斯ST400D便携式溶氧仪全新上市
    百年经典,美国奥豪斯公司的ST系列溶氧仪产品推出了最新的ST400D产品。这款产品使用简便,采用光学原理,能够快速准确测量溶氧含量,是一款专业的为客户需求量身制作的高性价比便携式溶氧仪产品。 ST400D产品特点:荧光原理,不需维护 电极测试前无需预热,随时可以使用;测试时,样品无需搅拌,让使用者更省时省力; 仪表和电极结构简单,无易碎膜、无电解质、无阴极或阳极,基本不需维护,每年只有一 个电极帽需替换,减少了因维护不当带来的问题,让使用者更省钱; 除高浓度二氧化氯和高耗生物膜的样品,可测任何水样,应用更广泛,客户不用担心因选 型不当造成样品无法测量; 校准简单方便,一次校准后可数月不需再次校准;自动大气压测量和补偿,自动温度补偿 确保测量结果更加准确;操作友好,存储方便 彩色背光点阵液晶屏显示更清晰分明,适应各种光线条件;特有的电极性能图标(笑脸、平 脸)直观显示电极性能好坏; 所有有用信息都可显示在主屏幕上,包括日期和时间、电极状态、测量图标、校准图标、 电池图标、当前大气压值、盐度值、终点模式等; 99组测量数据存储,随时都可回显;帮助使用者在不方便使用纸笔时记录数据,更加便 利,适应现场测量; 人体工程学设计可以让使用者非常方便的单手操作。防水防尘,坚固耐用 IP54防水防尘设计,更长使用寿命的同时更易于清洁; 配备腕带防止意外跌落; 仪表支架可立可卧,桌面使用时可调整屏幕视角。听了那么多关于ST系列产品的资讯,您是否有所心动呢?那么赶快拿起电话,前来抢购吧,抢购热线:4008-217-188。
  • 真空干燥箱:工作原理、特点、技术参数及使用方法
    真空干燥箱是一种常用的实验室设备,它通过降低环境气压和升高温度,快速有效地去除样品中的水分和溶剂。由于其具有干燥速度快、干燥效果好、使用方便等优点,真空干燥箱在科研、制药、化工、食品等领域得到了广泛应用。本文将介绍真空干燥箱的工作原理、特点、技术参数及使用方法等方面的知识。真空干燥箱的工作原理是利用真空泵将箱体内的空气抽出,降低气压,同时加热样品以促进水分和溶剂的蒸发。这种干燥方法可以在较低的温度下实现,从而避免了高温对样品的损害。此外,真空干燥还可以有效地防止氧化和污染,提高干燥效果和样品质量。上海和晟 HS-DZF-6021-MT 无油真空干燥箱真空干燥箱的优点包括:干燥速度快、效率高;可降低样品在高温下变质的可能性;可避免空气中的氧气对样品产生氧化作用;可减少能源消耗,因为可以在较低的温度下实现干燥。然而,真空干燥箱也存在一些不足之处,例如:需要定期维护和保养;对样品形状和大小有一定限制;不能干燥所有类型的样品。真空干燥箱的技术参数包括真空度、温度和湿度等。真空度指的是箱体内的气压,一般分为低真空、高真空和超高真空三种。温度是控制样品干燥速度的重要因素,可根据样品的特性和需要进行调节。湿度则表示箱体内的水分含量,对于某些样品需要严格控制湿度以避免水分的引入。使用真空干燥箱时,需按照以下步骤进行操作:将样品放入干燥箱内,并将干燥箱密封;连接真空泵并启动设备;调整真空度和温度等参数以满足样品干燥需求;记录干燥时间和观察干燥效果;干燥完成后,关闭设备并取出样品。在使用过程中,需要注意以下几点:真空干燥箱应放置在平稳的工作台上,避免震动和高温;使用前需检查设备的密封性能和管道连接是否良好;根据样品的特性和要求合理设置真空度和温度等参数;如果出现异常情况,应立即关闭设备并检查故障原因;定期对真空干燥箱进行维护和保养,保证其长期稳定运行。总之,真空干燥箱是一种高效的实验室设备,可快速有效地去除样品中的水分和溶剂。在使用过程中,应按照操作规程正确使用和维护保养设备,以保证其正常运行和使用寿命。同时,还需要注意安全问题,避免意外情况的发生。
  • 赫施曼助力生活饮用水中生化需氧量指标的测定
    生化需氧量是指在一定条件下,微生物分解存在于水中的可生化降解有机物所进行的生物化学反应过程中所消耗的溶解氧的数量。它是反映水中有机污染物含量的一个综合指标。根据GBT5750.7-2023,测定生活饮用水中生化需氧量指标的方法有:容量法。其原理为:生化需氧量是指在有氧条件下,微生物分解水中有机物的生物化学过程所需溶解氧的量。取原水或经过稀释的水样,使其中含足够的溶解氧,将该样品同时分为两份,一份测定当日溶解氧的质量浓度,另一份放入20℃培养箱内培养5d后再测其溶解氧的质量浓度,两者之差即为五日生化需氧量(BOD₃ )。方法如下:1.溶解氧固定:立即将分度吸管插入溶解氧瓶液面以下,用瓶口分液器加1mL硫酸锰溶液(480g/L),再按同方法加入1mL碱性碘化钾溶液。盖紧瓶塞(瓶内勿留气泡),将水样颠倒混匀一次,静置数分钟,使沉淀重新下降至瓶中部。2.用分度吸管沿瓶口加入1mL硫酸(ρ20=1.84g/mL)盖紧瓶塞,颠倒混匀,静置5min。3.滴定:将上述溶液倒入250mL碘量瓶中,用纯水洗涤溶解氧瓶2~3次,并将洗液全部倾入碘量瓶中,用赫施曼opus电子滴定器和光能滴定器经过硫代硫酸钠标准溶液(0.02500mol/L)滴定至溶液呈淡黄色,用瓶口分液器加入1mL淀粉溶液,继续至蓝色刚好褪去为止。记录用量(V₁ )。移取液体的一般是量筒和移液管,存在三个缺点:一是敞口操作,对强腐蚀、有毒有害、挥发性的液体,存在安全隐患;二是操作上环节多,需目视确认凹液面,实现精度难以保证;三是效率较低,无法满足日益增加的液体移取的工作需求。瓶口分配器和电子移液器是目前较为普遍的量筒和移液管的替代升级,将目视凹液面定容改为调整数值/刻度来确定体积,能够大大提升液体移取的效率和安全性,实现精度也更有保证。滴定法一般使用的是玻璃滴定管,对试验人员的技术水平、实操经验和耐心的要求较高,还有灌液慢、控速难,读数乱(不同人次、位置的凹液面读数可能出现偏差)三大痛点。赫施曼的光能滴定器可抽提加液、手转硅胶轮控制滴定速度和体积;而opus电子滴定器可通过触屏来进行灌液、预滴定(设定单次添加的体积)、快速滴定和半滴滴定等功能。两种滴定器均为屏幕直接读数,可提高工作效率、降低目视误差,无需大量实操经验,降低了培训成本和人员个体差异,所得数据也更加准确、稳定。
  • 溶解氧的测量方法有两种
    溶解氧的测量方法有两种:一、碘量法:水样中加入硫酸锰和碱性碘化钾,水中溶解氧将低价锰氧化成高价锰,生成四价锰的氢氧化物棕色沉淀。加酸后,氢氧化物沉淀溶解,并与碘离子反应而释放出游离碘。以淀粉为指示剂,用硫代硫酸钠标准溶液滴定释放出的碘,据滴定溶液消耗量计算溶解氧含量。二、溶解氧仪法:溶氧仪由传感器和显示仪表两个部分组成。溶解氧分析仪传感部分是由金电极(阴极)和银电极(阳极)及氯化jia或氢氧化钾电解液组成,氧通过膜扩散进人电解液与金电极和银电极构成测量回路。目前溶解氧仪可分为便携式溶解氧,台式溶解氧分析仪,在线式监测水中溶解氧仪。传感器是采用荧光猝灭原理,通过自主研发的传感膜,计算出水中的溶解氧含量。实现了实验室、污水、养殖、湖泊、地表水等各领域的水质监测。荧光法的优势就在于不消耗氧气、不需要频繁校准、没有流速和搅动的要求、不受硫化物的干扰。对于国内紧缺的溶解氧传感膜,可以毫不夸张的说,蛙视具有相当的储备及量产的能力
  • IKA氧弹量热仪应用技术研讨会在北京成功召开
    2011年9月7日,IKA携手国家煤炭质量监督检验中心,在北京艾维克酒店成功举办氧弹量热仪应用技术研讨会。 本次研讨会针对氧弹量热仪的工作原理,日常应用和维护等用户关注的热点,邀请了煤炭科学研究总院李英华教授,及IKA量热仪资深技术运用专家(ASTM成员)Kai-Oliver, Linda先生现场进行讲授,近50位业界代表参与了本次讨论,其中不乏IKA量热仪的老用户。他们分别来自量热仪广泛应用的行业:煤炭质检、能源电力、石油化工等。 IKA亚太区销售总监Michael Liu先生为研讨会致开幕词,在介绍IKA量热仪悠久的研发和销售历史的同时,更强调了对亚太区市场未来发展的信心与计划。研讨会结合理论讲授与现场互动,各参会代表在专家的指导下,现场进行量热仪的操作使用,其中C2000,C5000这两款量热仪受到广泛关注,简洁的人机界面,简易的操作,给现场体验者留下深刻印象。广大IKA新老用户借此机会,就使用过程中的疑难点与在场的专家进行探讨,并与其他用户交流使用心得,分享操作经验。 研讨于是日下午5点落下帷幕,各与会代表就研讨会及量热仪提出了宝贵意见,并对此次研讨会的召开给予了充分的肯定。 IKA工程师现场解答用户疑问,互相探讨使用心得 IKA量热仪销售团队与李英华教授合影 关于IKA® ( www.ika.com, www.ikaasia.com) IKA 集团是实验室前处理, 量热分析, 混合分散工业技术的市场领导者. 磁力搅拌器, 顶置式搅拌器, 分散均质机, 混匀器, 恒温摇床, 研磨机, 旋转蒸发仪, 加热板, 量热仪, 实验室反应釜等相关产品构成了IKA实验室分析的产品线, 而工业技术主要包括用于规模生产的混合设备, 分散乳化设备, 捏合设备, 以及从中试到扩大生产的整套解决方案. 集团总部位于德国南部的Staufen, 在美国,中国, 印度, 马来西亚, 日本, 巴西等国家都设有分公司.IKA成立于1910年,IKA集团现在可以自豪地回顾过去100年的历史。
  • 电位滴定仪的原理和使用,禾工电位滴定仪的优点和特点
    电位滴定仪原理:电位滴定法是一种用电极电位的突跃来确定终点的滴定方法。在滴定过程中,滴定容器内浸入一对适当的指示电极和参比电极,随着滴定剂的加入,待测离子浓度发生改变,指示电极的电位也发生变化,在化学计量点附近可以观察到电位的突变(电位突变),因而根据电极电位突跃可以确定终点的到达,这就是电位滴定法的原理。 电位滴定仪的结构组成:电位滴定的装置1.电位计2.滴定装置3.工作电池4.磁力搅拌器 一阶微分图 二阶微分图滴定终点判断的方法手工滴定(指示剂的颜色变化)自动电位滴定(电极的信号响应代替人眼对指示剂颜色变化的判断 自动电位滴定的优点: 1.滴定速度更快速, 准确 2.提高结果的重现性 3.减少人为错误 4.自动化进行复杂的滴定程序 5.没有合适指示剂或者有色或浑浊的溶液都可以进行测试 CT-1plus全自动电位滴定仪主要优点和特点:1、自动颜色判定,机器人视觉原理精确颜色判断,大大提高滴定准确度,大大降低了操作人员的误差。2、自主知识产权的计量管活塞,使得滴定控制更精确。3、测试报告符合GLP/GMP规范,U盘存储防伪pdf实验报告。4、测试方法和测试记录条数无限制。 电位滴定种类:1、pH滴定(酸碱滴定) 指示电极:pH玻璃电极 参比电极:饱和甘汞电极2、氧化还原滴定 指示电极:铂电极 参比电极:饱和甘汞电极3、沉淀滴定 指示电极:不同的沉淀反应采用不同的指示电极,如测卤素时使用银电极 参比电极:双盐桥甘汞电极4、络合滴定 指示电极:Hg/Hg-EDTA电极 参比电极:饱和甘汞电极 参比电极:参比电极是电极电位恒定且重现性良好的电极。标准氢电极的电位为零,是参比电极中的一级电极。但由于氢电极制作麻烦,使用不便,故实际工作中少用。分析测试工作中使用的参比电极主要是甘汞电极和银-氯化银参比电极。 电位滴定仪应用行业:石化行业:总酸值TAN和总碱值TBN、皂化值、碘值、溴价和溴指数、硫醇硫含量及含盐量的检测。水质分析中还要检测钙离子、氯离子、氟离子、碳酸根离子等的检测。原油中的盐含量测定;石油产品酸值的测定;三聚磷酸钠中氯化钠含量测定;卷烟纸中碳酸钙含量测定。 医药行业:沉淀滴定:丁溴东莨菪碱、苯巴比妥(银电极);酸碱滴定(非水滴定):门冬氨酸、己酮可可碱、马来酸伊索拉定、双氯芬酸钠等;酸碱滴定(水相滴定):五氟利多、牛磺酸、甘油磷酸钠等;氧化还原滴定:维生素C、青霉素钠、聚维酮碘; 食品行业:酸碱滴定:乳化剂中的酸值、植物油中的酸值、酱油中总酸、淀粉酸度等;氧化还原滴定:糖中的二氧化硫、糖品中亚硫酸盐、植物油中过氧化值;络合滴定:牛奶中钙含量;沉淀滴定:酱油中食盐(以氯化钠计)的含量; 化妆品行业:硼酸及其硼酸盐含量;卤酸盐含量;酯值或含酯量的测定;羰基化合物的测定;
  • 粮食真菌毒素检测仪:荧光定量原理守护食品安全
    粮食真菌毒素检测仪采用荧光定量快速检测原理,主要应用于粮油、谷物、饲料等多种领域,对多种真菌毒素进行准确检测,为确保食品安全贡献力量。荧光定量快速检测原理即粮食真菌毒素检测仪通过特定的荧光信号,准确、快速地识别和测量样品中的真菌毒素含量。这项技术具有高效、灵敏度高、操作简便等特点,使得检测过程更加迅速和可靠。核心特性及优势全方位检测:涵盖多种真菌毒素,包括黄曲霉毒素B1、黄曲霉毒素M1、玉米赤霉烯酮等,实现全面监测。任意样品数量:粮食真菌毒素检测仪允许用户既可单个或少量样本随到随检,也可大量样本同时检测。内置定量标准曲线:在检测过程中无需使用外部标准品进行校准,避免了操作人员与呕吐毒素直接接触的可能,从而提高了操作的安全性。随到随检:检测仪器的便携性使其适用于现场检测,无论是在生产线上、仓库中,还是在野外环境中,都能轻松进行检测操作。多领域应用:适用于粮库、谷物生产企业、饲料厂、畜牧养殖企业、食品加工厂、第三方检测机构等多个行业。应用场景保障粮库质量:对存储的粮食进行定期检测,预防真菌毒素污染。提升饲料质量:对饲料原料进行检测,确保畜牧养殖健康生长。食品生产控制:在食品生产过程中对油脂、面粉等原材料进行检测,确保成品质量。第三方检测服务:为各行业提供真菌毒素检测服务,为食品安全保驾护航。通过使用粮食真菌毒素检测仪,我们能够更全面地了解食品和饲料的安全状况,从而更好地保障我们的健康。
  • 温室气体监测必看!几类关键原理方法及技术要求!
    众所周知,温室气体监测技术方法主要包括非色散红外法、气相色谱法、光腔衰荡光谱法、离轴腔积分系统法等。自《“十四五”生态环境监测规划》发布以来,各地有关单位纷纷响应,在补齐碳监测技术短板方面重点发力。尤其2022年9-11月,与温室气体监测相关的文件,频频出台,不断加强在温室气体及其同位素监测分析技术、排放源和环境空气温室气体自动监测设备技术要求及检测方法、温室气体监测质量控制和量值传递/溯源体系等方面的投入。与此同时,与温室气体监测相关的技术、标准等方面的问题也应运而生。温室气体监测方面的技术要求,官方有哪些发布、尚待发布?工业企业、实验室、监测部门在实际应用场景中,如何选择适合的温室气体监测手段?不同监测手段的原理差异性如何?如何攻关新技术研究的核心难点?碳同位素监测如何持续助力精准溯源?碳监测量值溯源体系是否建立?……2022年3月17日,仪器信息网3i讲堂独家策划“第一届碳排放检测与监测”会议圆满结束,反响热烈,年初的直播间,我们共同约定在2022年末,将再次为大家呈现关于“温室气体监测”的最新技术成果和进展。带着这份承诺,3i讲堂将于11月30日举办“第一届温室气体监测”网络大会,与8位重量嘉宾,在直播间共同寻找答案:(福利:点击此处,快速免费报名,优先审核)嘉宾一:杨勇 上海市环境监测中心 高级工程师报告:环境空气高精度二氧化碳、甲烷连续自动监测技术及应用作为《碳监测评估试点工作方案》(环办监测函〔2021〕435号)入选试点城市,上海环境监测中心在温室气体在线监测方面的进展和经验有哪些?且听杨老师婉婉道来。嘉宾二:余贺 德国元素 产品专家报告:温室气体的同位素分析传统的浓度变化监测仅能够反映气体累积的整体过程,无法确定变化的原因,温室气体的同位素分析有助于研究这些气体的源和汇,帮助我们理解温室气体的来源和释放规律。嘉宾三:卢波 岛津企业管理(中国)有限公司 应用工程师报告:温室气体气相色谱快速分析主要介绍实验室离线分析温室气体所用到的仪器设备以及岛津的应用解决方案。一次进样4分钟内完成温室气体CO2,N2O,CH4的分析,且重复性优于0.3%,灵敏度达ppb级;可根据需要扩展分析SF6,C2H6,C2H4,C2H2等。嘉宾四:张迪生 江苏省南京环境监测中心 副主任/研究员报告:固定污染源cems现场检查要点及案例分析产生温室气体的因素复杂多样,且排放主体难以确定。与过去更注重末端降碳减排相比,如今越来越多的城市开始将功课前移,对温室气体的“精准溯源”成为治理的第一步,实现精细化排查。嘉宾五:徐驰 中国环境监测总站 工程师报告:环境空气二氧化碳、甲烷高精度监测量值溯源技术要求三项技术要求主要起草人,权威解读!嘉宾六:张智杰 赛默飞世尔科技(中国)有限公司 应用工程师报告:基于稀释法的排放源CO2监测系统主要 介绍赛默飞基于稀释抽取法排放源CO2方案组成结构及系统特点。嘉宾七:李熠豪 上海北分科技股份有限公司 副总经理报告:高精度红外激光技术在大气温室气体的应用嘉宾八:朱卫东 中国仪器仪表学会分析仪器分会 在线分析仪器专家组委员 教授级高工报告:腔衰荡吸收光谱与离轴积分腔输出光谱检测技术及其在温室气体监测的应用简要介绍温室气体监测的主要应用领域及腔衰荡吸收光谱(CRDS)与离轴积分腔输出光谱(OA-ICOS)的技术进展及其应用;重点介绍了CRDS及OA-ICOS的检测技术、原理结构、系统装置。及国内外产品的CRDS及ICOS高精度温室气体分析仪;并介绍了在城市温室气体监测站及研究院所的应用。(点击图片,免费报名,优先审核)
  • 聚焦离子束(FIB)技术原理与发展历史
    20世纪以来,微纳米科技作为一个新兴科技领域发展迅速,当前,纳米科技已经成为21 世纪前沿科学技术的代表领域之一,发展作为国家战略的纳米科技对经济和社会发展有着重要的意义。纳米材料结构单元尺寸与电子相干长度及光波长相近,表面和界面效应,小尺寸效应,量子尺寸效应以及电学,磁学,光学等其他特殊性能、力学和其他领域有很多新奇的性质,对于高性能器件的应用有很大潜力。具有新奇特性纳米结构与器件的开发要求开发出具有更高精度,多维度,稳定性好的微纳加工技术。微纳加工工艺范围非常广泛,其中主要常见有离子注入、光刻、刻蚀、薄膜沉积等工艺技术。近年来,由于现代加工技术的小型化趋势,聚焦离子束(focused ion beam,FIB)技术越来越广泛地应用于不同领域中的微纳结构制造中,成为微纳加工技术中不可替代的重要技术之一。FIB是在常规离子束和聚焦电子束系统研究的基础上发展起来的,从本质上是一样的。与电子束相比FIB是将离子源产生的离子束经过加速聚焦对样品表面进行扫描工作。由于离子与电子相比质量要大的非常多,即时最轻的离子如H+离子也是电子质量的1800多倍,这就使得离子束不仅可以实现像电子束一样的成像曝光,离子的重质量同样能在固体表面溅射原子,可用作直写加工工具;FIB又能和化学气体协同在样品材料表面诱导原子沉积,所以FIB在微纳加工工具中应用很广。本文主要介绍FIB技术的基本原理与发展历史。离子源FIB采用离子源,而不是电子束系统中电子光学系统电子枪所产生的加速电子。FIB系统以离子源为中心,较早的离子源由质谱学与核物理学研究驱动,60年代以后半导体工业的离子注入工艺进一步促进离子源开发,这类离子源按其工作原理可粗略地分为三类:1、电子轰击型离子源,通过热阴极发射的电子,加速后轰击离子源室内的气体分子使气体分子电离,这类离子源多用于质谱分析仪器,束流不高,能量分散小。2、气体放电型离子源,由气体等离子体放电产生离子,如辉光放电、弧光放电、火花放电离子源,这类离子源束流大,多应用于核物理研究中。3、场致电离型离子源是利用针尖针尖电极周围的强电场来电离针尖上吸附的气体原子,这种离子源多应用于场致离子显微镜中。除场致电离型离子源外,其余离子源均在大面积空间内(电离室)生成离子并由小孔引出离子流。故离子流密度低,离子源面积大,不适合聚焦成细束,不适合作为FIB的离子源。20世纪70年代Clampitt等人在研究用于卫星助推器的铯离子源的过程中开发出了液态金属离子源(liquid metal ion source,LMIS)。图1:LMIS基本结构将直径为0.5 mm左右的钨丝经过电解腐蚀成尖端直径只有5-10μm的钨针,然后将熔融状态的液态金属粘附在针尖上,外加加强电场后,液态金属在电场力的作用下形成极小的尖端(约5 nm的泰勒锥),尖端处电场强度可达10^10 V/m。在这样高电场作用下,液尖表面金属离子会以场蒸发方式逸散到表面形成离子束流。而且因为LMIS发射面积很小,离子电流虽然仅有几微安,但所产生电流密度可达到10^6/cm2左右,亮度在20μA/Sr左右,为场致气体电离源20倍。LMIS研究的问世,确实使FIB系统成为可能,并得到了广泛的应用。LMIS中离子发射过程很复杂,动态过程也很复杂,因为LMIS发射面为金属液体,所以发射液尖形状会随着电场和发射电流的不同而改变,金属液体还必须确保不间断地补充物质的存在,所以发射全过程就是电流体力学和场离子发射相互依赖和相互作用的过程。有分析表明LMIS稳定发射必须满足三个条件:(1)发射表面具有一定形状,从而形成一定的表面电场;(2)表面电场足以维持一定的发射电流与一定的液态金属流速;(3)表面流速足以维持与发射电流相应的物质流量损失,从而保持发射表面具有一定形状。从实用角度,LMIS稳定发射的一个最关键条件:制作LMIS时保证液态金属与钨针尖的良好浸润。由于只有将二者充分持续地粘附在一起,才能够确保液态金属很好地流动,这一方面能够确保发射液尖的形成,同时也能够确保液态金属持续地供应。实验发现LMIS还有一些特性:(1) 存在临界发射阈值电压。一般在2 kV以上;电压超过阈值后,发射电流增加很快。(2) 空间发射角较大。离子束的自然发射角一般在30º左右;发射角随着离子流的增加而增加;大发射角将降低束流利用率。(3) 角电流密度分布较均匀。(4) 离子能量分散大(色差)。离子能散通常约为4.5 eV,能散随离子流增大而增大,这是由于离子源发射顶端存在严重空间电荷效应所致。由于离子质量比电子质量大得多,同一加速电压时离子速度比电子速度低得多,离子源发射前沿空间电荷密度很大,极高密度离子互斥,造成能量高度分散。减小色差的一个最有效的办法是减小发射电流,但低于2uA后色差很难再下降,维持在4.5eV附近。继续降低后离子源工作不稳定,呈现脉冲状发射。大能散使离子光学系统的色差增加,加重了束斑弥散。(5) LMIS质谱分析表明,在低束流(≤ 10 μA)时,单电荷离子几乎占100%;随着束流增加,多电荷离子、分子离子、离子团以及带电金属液滴的比重增加,这些对聚焦离子束的应用是不利的。以上特性表明就实际应用而言,LMIS不应工作在大束流条件下,最佳工作束流应小于10μA,此时,离子能量分散与发散角都小,束流利用率高。LMIS最早以液态金属镓为发射材料,因为镓熔融温度仅为29.8 ºC,工作温度低,而且液态镓极难挥发、原子核重、与钨针的附着能力好以及良好的抗氧化力。近些年经过长时间的发展,除Ga以外,Al、As、Au、B、Be、Bi、Cs、Cu、Ge、Fe、In、Li、Pb、P、Pd、Si、Sn、U、Zn都有报道。它们有的可直接制成单质源;有的必须制成共熔合金(eutectic alloy),使某些难熔金属转变为低熔点合金,不同元素的离子可通过EXB分离器排出。合金离子源中的As、B、Be、Si元素可以直接掺杂到半导体材料中。尽管现在离子源的品种变多,但镓所具有的优良性能决定其现在仍是使用最为广泛的离子源之一,在一些高端型号中甚至使用同位素等级的镓。FIB系统结构聚焦离子束系统实质上和电子束曝光系统相同,都是由离子发射源,离子光柱,工作台以及真空和控制系统的结构所构成。就像电子束系统的心脏是电子光学系统一样,将离子聚焦为细束最核心的部分就是离子光学系统。而离子光学与电子光学之间最基本的不同点:离子具有远小于电子的荷质比,因此磁场不能有效的调控离子束的运动,目前聚焦离子束系统只采用静电透镜和静电偏转器。静电透镜结构简单,不发热,但像差大。图2:聚焦离子束系统结构示意图典型的聚焦离子束系统为两级透镜系统。液态金属离子源产生的离子束,在外加电场( Suppressor) 的作用下,形成一个极小的尖端,再加上负电场( Extractor) 牵引尖端的金属,从而导出离子束。第一,经过第一级光阑后离子束经过第一级静电透镜的聚焦和初级八级偏转器对离子束的调节来降低像散。通过一系列可变的孔径(Variable aperture),可以灵活地改变离子束束斑的大小。二是次级八极偏转器使得离子束按照定义加工图形扫描加工而成,利用消隐偏转器以及消隐阻挡膜孔可以达到离子束消隐的目的。最后,通过第二级静电透镜,离子束被聚焦到非常精细的束斑,分辨率可至约5nm。被聚焦的离子束轰击在样品表面,产生的二次电子和离子被对应的探测器收集并成像。离子与固体材料中的原子碰撞分析作为带电粒子,离子和电子一样在固体材料中会发生一系列散射,在散射过程中不断失去所携带的能量最后停留在固体材料中。这其中分为弹性散射和非弹性散射,弹性散射不损失能量,但是改变离子在固体中的飞行方向。由于离子和固体材料内部原子质量相当,离子和固体材料之间发生原子碰撞会产生能量损失,所以非弹性散射会损耗能量。材料中离子的损失主要有两个方面的原因,一是原子核的损失,离子与固体材料中原子的原子核发生碰撞,将一部分能量传递给原子,使得原子或者移位或者与固体材料的表面完全分离,这种现象即为溅射,刻蚀功能在FIB加工过程中也是靠这种原理来完成。另一种损失是电子损失:将能量传递给原子核周围的电子,使这些电子或被激发产生二次电子发射,或剥离固体原子核周围的部分电子,使原子电离成离子,产生二次离子发射。离子散射过程可以用蒙特卡洛方法模拟,具体模拟过程与电子散射过程相似。1.由原子核微分散射截面计算总散射截面,据此确定离子与某一固体材料原子碰撞的概率;2.随机选取散射角与散射平均自由程,计算散射能量的核损失与电子损失;3.跟踪离子散射轨迹直到离子损失其全部携带能量,并停留在固体材料内部某一位置成为离子注入。这一过程均假设衬底材料是原子无序排列的非晶材料且散射具有随机性。但在实践中,衬底材料较多地使用了例如硅单晶这种晶体材料,相比之下晶体是有晶向的,存在着低指数晶向,也就是原子排列疏密有致,离子一个方向“长驱直入”时穿透深度可能增加几倍,即“沟道效应”(channeling effect)。FIB的历史与现状自1910年Thomson发明气体放电型离子源以来,离子束已使用百年之久,但真正意义上FIB的使用是从LMIS发明问世开始的,有关LMIS的文章已做了简单介绍。1975年Levi-Setti和Orloff和Swanson开发了首个基于场发射技术的FIB系统,并使用了气场电离源(GFIS)。1975年:Krohn和Ringo生产了第一款高亮度离子源:液态金属离子源,FIB技术的离子源正式进入到新的时代,LMIS时代。1978年美国加州的Hughes Research Labs的Seliger等人建造了第一套基于LMIS的FIB。1982年 FEI生产第一只聚焦离子束镜筒。1983年FEI制造了第一台静电场聚焦电子镜筒并于当年创立了Micrion专注于掩膜修复用聚焦离子束系统的研发,1984年Micrion和FEI进行了合作,FEI是Micrion的供应部件。1985年 Micrion交付第一台聚焦离子束系统。1988年第一台聚焦离子束与扫描电镜(FIB-SEM)双束系统被成功开发出来,在FIB系统上增加传统的扫描电子显微系统,离子束与电子束成一定夹角安装,使用时试样在共心高度位置既可实现电子束成像,又可进行离子束处理,且可通过试样台倾转将试样表面垂直于电子束或者离子束。到目前为止基本上所有FIB设备均与SEM组合为双束系统,因此我们通常所说的FIB就是指FIB-SEM双束系统。20世纪90年代FIB双束系统走出实验室开始了商业化。图3:典型FIB-SEM 双束设备示意图1999年FEI收购了Micrion公司对产品线与业务进行了整合。2005年ALIS公司成立,次年ZEISS收购了ALIS。2007年蔡司推出第一台商用He+显微镜,氦离子显微镜是以氦离子作为离子源,尽管在高放大倍率和长扫描时间下它仍会溅射少量材料但氦离子源本来对样品的损害要比Ga离子小的多,由于氦离子可以聚焦成较小的探针尺寸氦离子显微镜可以生成比SEM更高分辨率的图像,并具有良好的材料对比度。2011年Orsay Physics发布了能够用于FIB-SEM的Xe等离子源。Xe等离子源是用高频振动电离惰性气体,再经引出极引出离子束而聚焦的。不同于液态Ga离子源,Xe等离子源离子束在光阑作用下达到试样最大束流可达2uA,显著增强FIB微区加工能力,可以达到液态Ga离子FIB加工速度的50倍,因此具有更高的实用性,加工的尺寸往往达到几百微米。如今FIB技术发展已经今非昔比,进步飞快,FIB不断与各种探测器、微纳操纵仪及测试装置集成,并在今天发展成为一个集微区成像、加工、分析、操纵于一体的功能极其强大的综合型加工与表征设备,广泛的进入半导体行业、微纳尺度科研、生命健康、地球科学等领域。参考文献:[1]崔铮. 微纳米加工技术及其应用(第2版)(精)[M]. 2009.[2]于华杰, 崔益民, 王荣明. 聚焦离子束系统原理、应用及进展[J]. 电子显微学报, 2008(03):76-82.[3]房丰洲, 徐宗伟. 基于聚焦离子束的纳米加工技术及进展[J]. 黑龙江科技学院学报, 2013(3):211-221.[3]付琴琴, 单智伟. FIB-SEM双束技术简介及其部分应用介绍[J]. 电子显微学报, 2016, v.35 No.183(01):90-98.[4]Reyntjens S , Puers R . A review of focused ion beam applications in microsystem technology[J]. Journal of Micromechanics & Microengineering, 2001, 11(4):287-300.
  • 赫施曼助力直接法氧化锌中氧化锌量的测定
    火法制氧化锌分为直接法与间接法两种工艺,直接法是用含锌矿料生产,应用于陶瓷、玻璃、塑料、水泥制品等行业,原材料的好坏会直接影响到成品氧化锌的质量。根据GB/T 4372.1-2014,直接法氧化锌中氧化锌量的测定方法是EDTA滴定法,其原理是试料用稀硫酸溶解,在pH值5~6的六次甲基四胺-硫酸缓冲溶液中,加入碘化钾掩蔽镉,加入亚硫酸钠掩蔽铅,以二甲酚橙为指示剂,用Na2EDTA标准溶液滴定至亮黄色为终点。实验内容如下:1.将试料(准确称取0.50000g试样,精确至0.00002g)置于300mL烧杯中,以水润湿,用赫施曼瓶口分液器加10mL硫酸(1+3),盖皿,微热至完全溶解。取下稍冷,以水洗表皿及杯壁。2.加入1滴甲基红溶液(1.0g/L),以氨水(1+1)中和至黄色,再用硫酸(1+3)经过赫施曼光能滴定器中和至红色,以水洗杯壁。3.用瓶口分液器加入20mL六次甲基四胺-硫酸缓冲溶液(pH值5~6),加入12.5mL亚硫酸钠溶液(pH值6左右,当天有效),加入20mL碘化钾溶液(200.0g/L),再加0.1g抗环血酸,加2~3滴二甲酚橙指示剂(2g/L),加一枚搅拌子,在电磁搅拌器上不断搅拌,用Na2EDTA标准溶液经过赫施曼opus电子滴定器进行滴定,当标准溶液滴至微量刻度部分时缓慢加入,至亮黄色为终点。移取液体的一般是量筒和移液管,存在三个缺点:一是敞口操作,对强腐蚀、有毒有害、挥发性的液体,存在安全隐患;二是操作上环节多,需目视确认凹液面,实现精度难以保证;三是效率较低,无法满足日益增加的液体移取的工作需求。赫施曼瓶口分配器可代替量筒、刻度移液管,便捷、安全地进行0.2-60mL的酸(包括盐酸、硝酸、氢氟酸等强酸)、碱、有机试剂等的移取。滴定法一般使用的是玻璃滴定管,对试验人员的技术水平、实操经验和耐心的要求较高,还有灌液慢、控速难,读数乱(不同人次、位置的凹液面读数可能出现偏差)三大痛点。赫施曼的光能滴定器可抽提加液、手转硅胶轮控制滴定速度和体积;opus电子滴定器可通过触屏来进行灌液、预滴定(先加入一定体积后再滴定)、快速滴定和半滴滴定等功能。两种滴定器均为屏幕直接读数,可提高工作效率、降低目视误差,无需大量实操经验,降低了培训成本和人员个体差异,所得数据也更加准确、稳定。
  • 10万美元赏金!好氧颗粒污泥还能治微塑料污染?
    上个月,美国水研究基金会(WRF)公布了其2022年度Paul L. Busch水业创新奖(下文简称PLB奖)的得主,来自堪萨斯大学的Belinda Sturm教授获此殊荣。PLB奖已设立超过20年,过去两年的PLB奖均由华人获得,包括美国范德堡大学的林士弘教授以及普林斯顿大学任智勇教授。该奖以WRF前主席Paul Busch命名,以纪念他对水处理的卓越贡献,获奖者多为正值当年的水业研究学者。获奖之余,Sturm教授还获得了10万美元的研究奖金。她将用这笔经费评估好氧颗粒污泥如何影响污水中的病原体和微塑料的去除效果。最近几年,欧美水圈出现了越来越多污水厂用低成本完成主流好氧颗粒污泥工艺(AGS)的升级改造。例如小编此前在专栏里介绍的瑞士Glarnerland污水厂的案例,又或者是2020年美国水环境联盟(WEF)的杰出项目奖(Project Excellence Award)的得主科罗拉多的Pueblo城的污水处理厂,该厂据称用不到200万美元打造了一套在传统活性污泥工艺中养出AGS的自控系统。这些案例的产出,是相关研究进展的成果,其中的代表文章是今年1月,著名学术期刊《Science》刊登的题为《Intensifying existing urban wastewater》的文章。作者是大家熟知的TU Delft的Mark van Loosdrecht教授以及西雅图华盛顿大学的Mari Winkler(2015年的PLB奖得主),他们介绍了AGS技术优势、应用现状以及未来对连续流AGS技术的研发设想。其中传达的一个重要信息就是——现有的活性污泥法污水厂无需扩建,或许只需要增设一个选择分离器,就能完成好氧颗粒污泥的原位改造,不仅能提高污水厂的处理能力,还为日后打造水资源回收工厂奠定基础。Belinda Sturm教授则认为,如果能进一步加深对AGS原理的认识,也许我们还能发觉出它在去除病原体和微塑料方面的应用潜力。关于重力的研究Belinda Sturm目前是美国堪萨斯大学土木、环境与建筑工程系的教授,曾担任各种创新研究项目的首席研究员,包括一些 WRF 项目。在她攻读博士学位的时候,就开始研究好氧活性污泥(AGS)。从那以后,她逐渐成为AGS研究的领先者之一。在此,小编强烈推荐大家阅读一下她在2020年做过的报告:她在报告中指出,好氧颗粒污泥工艺的应用进展是五十多年来污水处理研究人员对活性污泥的沉降性能的持续研究的成果。她也在报告中用大字标题指出——活性污泥的致密化是提高污水厂处理能力的关键所在(Densifying Activated Sludge Is Key to Increasing Capacity at WRRFs)。更大的潜力Sturm教授表示:“水质研究的最大成就,是将知识用于实践,并为社会创造更安全的水环境。我很荣幸获得Paul L. Busch奖,这将使我能够与公用事业合作伙伴合作探索新的研究应用。我相信创新需要通过这些合作得以实现,我感谢水研究基金会提供这个平台。”Sturm教授将利用PLB奖的10万美元奖金,开展题为“设计好氧颗粒系统的反应表面以去除污染物和病原体(Engineering the Reactive Surface of Aerobic Granular Systems for Contaminant and Pathogen Removal)”的研究项目,进一步了解 AGS 生物膜的基础特性,从而如何优化病原体和微塑料的去除。她正在与堪萨斯州劳伦斯城和科罗拉多州丹佛市的污水处理厂合作,考察好氧颗粒污泥生物膜中的原生动物(protozoa)对除病原体的效果,以及微塑料在好氧颗粒污泥颗粒的吸附情况。Sturm教授认为,这项研究将有助于进一步加深我们对活性污泥生物膜的基础特性的认识,最终促进污水处理厂的出水水质。正如上边提到的,Sturm教授除了这个研究项目,她还参与着一个更大的项目,就是和美国两家污水处理咨询公司Brown & Caldwell和Black & Veatch,一起研究低溶解氧的生物脱氮除磷系统。这个项目的参与者之一,Black & Veatch的首席工艺工程师Leon Downing最近也在行业某杂志上发表题为《When Density is Desirable》的文章,总结了活性污泥致密化的关键因素。这个研究团队将继续探索低溶解氧条件下的生物脱氮除磷的管理方法,阐明工艺机制,协助水务公司制定决策树,编写设计/运行/建模指南。该项目预计在2024年完成,届时小编会为读者带来项目的最新进展。
  • COD(化学需氧量)的含义及其排放标准
    COD( 化学需氧量) 经常伴随着环保、污染这些词汇出现, 大家大 概都能猜到, COD 是个和污染有关的词汇, 那么, 它的含义究竟是什 么呢? 正像人们熟知的WTO ( 世界贸易组织) 是World Trade Organization 的缩写一样, COD 也是Chemical Oxygen Demand 的缩写, 即第一个英文字母的组合, 翻译过来就是化学需氧量。那么化学需氧 量又究竟是什么意思呢? 常用的化学需氧量( 即CODcr) , 是指在强酸并加热的条件下, 用 重铬酸钾作为氧化剂处理水样时所消耗氧化剂的量, 以氧的mg/l 来 表示。化学需氧量反映了水中受还原性物质污染的程度。水中还原性 物质包括有机物、亚硝酸盐、亚铁盐、硫化物等。水被有机物污染是很 普遍的, 因此, 化学需氧量也作为有机物相对含量的指标之一, 但只能 反映能被氧化的有机物污染, 不能反映多环芳烃、PCB 等的污染状况。 CODcr 是我国实施排放总量控制的指标之一。CODcr 数值越小, 说明 水被污染的越轻。 水样的化学需氧量, 可由于加入的氧化剂的种类及浓度, 反应溶 液的酸度、反应温度和时间, 以及催化剂的有无而获得不同的结果。因 此, 化学需氧量亦是一个条件性指标, 必须严格按操作步骤进行。 《水质化学需氧量的测定重铬酸盐法GB 11914- 89》是国家规定 的水中化学需氧量的测定标准。标准中定义化学需氧量是在一定条件 下, 经重铬酸钾氧化处理时, 水样中的溶解性物质和悬浮物所消耗的 重铬酸盐相对应的氧的质量浓度。原理是: 在水样中加入已知量的重 铬酸钾溶液, 并在强酸介质下以银盐作催化剂, 经沸腾回流后, 以试亚 铁灵为指示剂, 用硫酸亚铁铵滴定水样中未被还原的重铬酸钾由消耗 的硫酸亚铁铵的量换算成消耗氧的质量浓度。在酸性重铬酸钾条件 下, 芳烃及吡啶难以被氧化, 其氧化率较低。在硫酸银催化作用下, 直 链脂肪族化合物可有效地被氧化。 我们也经常听到或看到CODcr 是多少, 和CODcr 严重超标的话。 那么, CODcr 排放标准是多少呢? CODcr 到底多大才是国家允许排放 的呢? 我国现行的有国家综合排放标准和国家行业排放标准。并且国 家综合排放标准和国家行业排放标准不交叉执行。下列行业执行各自 的排放标准: 造纸工业执行《造纸工业水污染物排放标准(GB3544- 2001)》, 该 标准按生产工艺规定了造纸工业吨产品日均最高允许排水量, 日均最 高允许排放浓度和吨产品最高允许水污染物排放量。废纸制浆企业的 废水排放按有、无脱墨工艺分别执行漂白木浆和本色木浆标准。化学 机械制浆企业的废水排放按有、无漂白工艺分别执行漂白木浆和本色 木浆标准。单纯制浆或浆纸产量平衡的生产化学需氧量的标准比较 高, 木浆漂白的为400mg/l, 非漂白的为350mg/l。非木浆漂白的为 450mg/l, 非木浆本色的为400mg/l。单纯造纸或纸产量大于浆产量的 造纸生产化学需氧量的标准较低为100mg/l。 纺织染整工业执行《纺织染整工业水污染物排放标准(GB4287- 92)》, 该标准按纺织染整工业建设项目立项及投产的年限不同, 对化 学需氧量的排放标准作了不同的规定。1992 年7 月1 日起立项的纺 织染整工业建设项目及其建成后投产的企业一级标准为100mg/l, 二 级标准为180mg/l, 三级标准为500mg/l。 肉类加工工业执行《肉类加工工业水污染物排放标准(GB13457- 92)》, 本标准按废水排放去向, 分年限规定了肉类加工企业水污染物 化学需氧量的最高允许排放浓度。按肉类加工企业的加工类别分为: 畜类屠宰加工 肉制品加工 禽类屠宰加工。按排入水域的类别不同分 别执行一、二、三级标准。1989 年1 月1 日之前立项的建设项目及其 建成后投产的企业执行的一、二、三级标准分别为120mg/l、160mg/l、 500mg/l。1989 年1 月1 日至1992 年6 月30 日之间立项的建设项目 及其建成后投产的企业一、二、三级标准分别为100mg/l、120mg/l、 500mg/l。1992 年7 月1 日起立项的建设项目及其建成后投产禽类屠 宰加工的企业一、二、三级标准分别为70mg/l、100mg/l、500mg/l, 畜类 屠宰加工的企业一、二、三级标准分别为80mg/l、120mg/l、500mg/l。 合成氨工业执行《合成氨工业水污染物排放标准(GB13458- 2001)》, 本标准按生产工艺和废水排放去向, 分两个时间段规定了合 成氨工业化学需氧量最高允许排放浓度。2000 年12 月31 日之前建 设( 包括改、扩建) 的大、中型合成氨企业化学需氧量最高允许排放浓 度为150mg/l。小型合成氨企业的一级标准为150mg/l, 二级标准为 200mg/l。2001 年1 月1 日之后建设( 包括改、扩建) 的大型合成氨企业 化学需氧量最高允许排放浓度为100mg/l, 中型化学需氧量最高允许 排放浓度为150mg/l。 钢铁工业执行《钢铁工业水污染物排放标准(GB13456- 92)》, 本标 准适用于钢铁工业的企业排放管理, 以及建设项目的环境影响评价、 设计、竣工验收及其建成后的排放管理。按照生产工艺和废水排放去 向, 分年限规定了钢铁企业的吨产品废水排放量和主要污染物最高允 许排放浓度。化学需氧量标准比较繁琐, 在此就不一一赘述了。 航天推进剂使用执行《航天推进剂水污染物排放标准(GB14374- 93)》, 本标准按照废水排放去向, 分年限规定了航天推进剂水污染物 最高允许排放浓度。 兵器工业执行《兵器工业水污染物排放标准(GB14470.1~14470.3- 2002》, 即《GB14470.1- 2002 兵器工业水污染物排放标准火炸药》、 《GB14470.2 - 2002 兵器工业水污染物排放标准火工药剂》和 《GB14470.3- 2002 兵器工业水污染物排放标准弹药装药》。三个标准 分年限和生产工艺分别规定了化学需氧量的最高允许排放浓度。 烧碱、聚氯乙烯工业执行《烧碱、聚氯乙烯水污染物排放标准 GB15581- 95》, 本标准按生产工艺和废水排放去向, 分年限规定了化 学需氧量的最高允许排放浓度。 其他的水污染物排放都执行《污水综合排放标准GB 8978- 1996》。《污水综合排放标准GB 8978- 1996》规定: 甜菜制糖、焦化、合 成脂肪酸、湿法纤维板、染料、洗毛、有机磷农药工业一级标准为 100mg/l, 二级标准为200mg/l, 三级标准为1000mg/l。味精、酒精、医药 原料药、生物制药、苎麻脱胶、皮革、化纤浆粕工业的一级标准为 100mg/l, 二级标准为300mg/l, 三级标准为1000mg/l。石油化工工业(包 括石油炼制) 一级标准100mg/l, 二级标准为150mg/l, 三级标准为 500mg/l。城镇二级污水处理厂一级标准60mg/l, 二级标准为120mg/l。 其他排污单位一级标准100mg/l, 二级标准为150mg/l, 三级标准为 500mg/l。污水排放具体执行哪一级标准, 要根据该水排入的具体水域 或海域来定。排入III 类水域( 划定的保护区和游泳区除外) 和排入二 类海域的污水, 执行一级标准。排入IV、V 类水域和排入三类海域的污 水执行二级标准。排入设置二级污水处理厂的城镇排水系统的污水执 行三级标准。各地可以制定严于国家标准的COD 排放标准。 根据《地表水环境质量标准》水域环境按功能高低依次划分为五 类: I 类主要适用于源头水、国家自然保护区。II 类主要适用于集中式 生活饮用水地表水源地一级保护区、珍惜水生生物栖息地、鱼虾类产 卵场、仔稚幼鱼的索饵场等。这两类水域的COD 排放上限都是15。III 类主要适用于集中式生活饮用水地表水源地二级保护区、鱼虾类越冬 场、洄游通道、水产养殖区等渔业水域及游泳区。这类水域的COD 排 放上限为20。IV 类主要适用于一般工业用水区及人体非直接接触的 娱乐用水区。这类水域COD 排放上限是30。V 类主要适用于农业用水 区及一般景观要求水域。COD 排放上限为40。 各地可以制定严于国家标准的COD 排放标准。例如, 由山东省环 境保护局和山东省质量技术监督局联合颁发的山东省 强制性地方标准《山东省海河流域水污染物综合排放 标准》中规定: 2007 年7 月1 日起至2008 年6 月30 日化学需氧量的标 准为: 焦化、合成脂肪酸、湿法纤维板、染料、洗毛、有机磷农药、医药原 料药、生物制药、酒精、皮革、化纤浆粕工业、味精, 一级标准为100mg/l, 二级标准为200mg/l。2008 年7 月1 日起至2009 年6 月30 日一级标准 为100mg/l, 二级标准为150mg/l。2007 年7 月1 日起至2008 年6 月30 日木浆造纸工业一级标准为100mg/l, 二级标准为150mg/l 草浆造纸工 业一级标准为200mg/l, 二级标准为300mg/l 其他造纸工业执行标准为 100mg/l。2008 年7 月1 日起至2009 年6 月30 日木浆造纸工业一级标 准为80mg/l, 二级标准为120mg/l 草浆造纸工业一级标准为150mg/l, 二 级标准为200mg/l 其他造纸工业一级标准为80mg/l, 二级标准为 100mg/l。石油化工2007 年7 月1 日起至2009 年6 月30 日一级标准为 60mg/l, 二级标准为100mg/l。其他排污单位2007 年7 月1 日起至2008 年6 月30 日一级标准为100mg/l, 二级标准为120mg/l。2008 年7 月1 日起至2009 年6 月30 日一级标准为80mg/l, 二级标准为100mg/l。 2009 年7 月1 日起一切排污单位执行一级标准为60mg/l, 二级标准为 100mg/l。 【参考文献】 [ 1] 《水和废水监测分析方法》( 第四版) 中国环境科学出版社. [ 2] 《环境影响评价技术导则与标准》中国环境科学出版社.
  • 原理创新!这款“神器”让功能单细胞“无所遁形”
    每当我们仰望浩瀚无垠的夜空,目光总会被闪闪的星辰所吸引。星光和眼睛帮助我们精确捕捉夜空中最亮的星,那面对瀚如星海的细胞世界,我们如何快速发现具有特殊功能的细胞呢?12月30日,青岛星赛生物科技有限公司发布全球首台高通量流式拉曼分选仪FlowRACS® ,为执着于寻找细胞世界中最亮“星”的科研人员带来了发现“星”,并拿到“星”的创新型解决方案。发布会回看》》》始于拉曼,微流控让诺贝尔奖技术焕发新魅力拉曼光谱是一种散射光谱,是化合物中分子键被激发到虚能态却尚未恢复到原始态所引起的、入射光被散射后频率发生变化的现象,该技术获得了1930年度的诺贝尔物理学奖。单个细胞的拉曼光谱可反映细胞内化学物质的成分及含量等丰富信息,在微流控技术的加持下,细胞群体单细胞拉曼光谱的获取以及下游单细胞分选进入了快速发展阶段。“我们提出了拉曼组这一创新概念,即特定时空状态下一个细胞群体的单细胞拉曼光谱的集合。拉曼组能够在单细胞精度,定量检测细胞代谢各种底物的速率、各种拉曼敏感产物之多样性及其含量、细胞的环境应激性、细胞之间的代谢互作、细胞内代谢物相互转化网络等广阔的细胞代谢表型,还可区分不同的物种。”星赛生物联合创始人,青岛生物能源与过程研究所(山东能源研究院)单细胞中心主任徐健博士说。 拉曼组的定义与内涵鉴于“拉曼组”是一种直接刻画“代谢功能”的单细胞表型组,且“拉曼组”手段具有广谱适用、活体、无损、非标记、全景式表型、可分辨复杂功能、快速、高通量、低成本、能耦合下游测序、质谱或培养等重要优势,拉曼组可与现有的单细胞基因组、转录组、蛋白组和代谢物组等手段互补,共同形成一个完整的单细胞多组学方法学体系。拉曼组是单细胞多组学的拓展和延伸攻坚克难,拉曼流式让万物皆可分成为可能虽然拉曼组在细胞功能识别方面具有诸多优势,但是目前市面上并没有成熟的以拉曼光谱作为细胞功能分析与分选的仪器。少数取得突破的原理样机中,普遍存在通量低,测量与分选过程对细胞损伤较大,以及拉曼图谱采集质量差等问题。FlowRACS® 通过引入pDEP-RACS技术,将高速流动的单细胞精确捕获在拉曼激光位点,在保证细胞活性的前提下,采集并在线分析单细胞拉曼信号,获得细胞最真实的原位状态。同时,FlowRACS® 借助介电确定性侧向位移(pDEP-DLD)技术,保证目标细胞的精准、高通量、自动化分选,分选通量大于300细胞/分钟,真正实现了基于高质量拉曼光谱的高通量流式分选,让微观世界的细胞分析进入万物皆可分、万物皆可选、万物皆可测时代。析选同步,双模运行满足更多实验需求FlowRACS® 具备两种运行模式:(1)“流式拉曼分析”(Raman Flow Cytometry;RFC),主要支撑拉曼组、元拉曼组等单细胞代谢表型组数据的高通量采集和分析;(2)“流式拉曼分选”(Raman Flow Sorting;RFS),主要服务目标代谢功能细胞的高通量分选。“仅仅检测细胞的代谢功能与特性,并不能满足科研人员对于细胞改造与作用机理研究的需求,我们借助微流控技术与人工智能,让具备特定拉曼信号的细胞在完成光谱检测的同时,一站式完成在线AI光谱分析及特征峰比对,并激发细胞分选控制模块,将目标细胞与非目标细胞分离。”星赛生物联合创始人、中国科学院青岛生物能源与过程研究所(山东能源研究院)单细胞中心副主任马波博士表示。同时,FlowRACS® 可适配多种具备自主知识产权的微流控芯片耗材,满足液滴类目标单细胞导出、液流式目标细胞群导出等多样化实验需求。作为业界首台高通量流式拉曼分选仪产品,FlowRACS® 下游可直接开展单细胞培养、单细胞测序等实验,为单细胞多组学研究,及其在精准医学、合成生物学和生物安全等领域的应用,提供了全新的仪器解决方案。南方医科大学珠江医院检验医学部主任、国家杰出青年基金获得者、享受国务院特殊津贴专家周宏伟教授表示,流式细胞分析技术在基础医学和临床检验等领域均具广泛应用,现在星赛生物在原有的“荧光流式”和“质谱流式”两条赛道以外,开辟了“拉曼流式”这第三条赛道,作为该赛道的首个仪器产品,FlowRACS® 的推出具有重要的科学意义与临床价值。“针对单细胞多组学这一新兴领域研发的FlowRACS® ,不仅可以对细菌和肿瘤等单细胞、微塑料等微纳米颗粒实现高通量的表征和分选,也将在其他领域得到广泛应用、潜力无穷。”厦门大学教授、固体表面物理化学国家重点实验室副主任、长江学者、国家杰出青年基金获得者任斌,对高通量流式拉曼分选仪FlowRACS® 在更多领域的应用寄予了厚望。应用前景中国智造,原理创新实现从0到1的突破流式细胞技术因其检测灵敏、结果准确、价格低廉、耗时短、自动化水平高等优势,广泛应用于学术研究、临床疾病诊断等领域。随着仪器技术的不断创新,流式细胞术在细胞治疗、海洋生物、植物、微生物等领域的需求日益增多。受限于荧光流式细胞仪的底层数据原理,现有流式细胞技术在未知细胞探索、微生物生命暗物质解析、荧光难跟踪的细胞功能检测及目标细胞分选等方向仍无法满足市场需求。星赛生物瞄准非标记式流式细胞市场,借助原创性“拉曼组”数据集及微流控技术,成功开发全球首台广谱适用、微生物可分、高通量自动化的FlowRACS,实现了拉曼高通量分选由0到1的突破。“自2013年起,我们申请了多项国家发明专利,并顺利获得授权。可以说,FlowRACS是实实在在的中国“心”原创仪器”,马波博士表示,“虽然FlowRACS是完全的国产化,但其在拉曼活性高通量分选方面处于国际领先地位”。合成生物学领域专家、中国科学院先进技术研究院副院长、深圳合成生物学创新研究院院长、国家杰出青年基金获得者刘陈立研究员指出,当前,细胞功能测试是合成生物学研究的一大瓶颈,急需高通量自动化的手段、技术和设备。我们国家的高端仪器设备大量、长期地依赖进口,这也对国产化自研生物设备提出了紧迫需求。星赛生物此次发布的FlowRACS很好的回应了上述两大需求。单细胞领域,国产原创正当时2020年全球单细胞分析市场规模估计为26.8亿美元,预计在2019至2026年以16.9%的年复合增长率增长,国内市场规模预计35亿人民币。强大的市场需求以及市场占有率狭小的局面,对国产单细胞分析仪器的研制和产业化提出了巨大的挑战,同时也带来了前所未有的机遇。基于拉曼组、拉曼组内关联分析等概念和RAGE、pDEP-RACS等一系列核心器件,星赛生物推出了一系列原创的单细胞分析仪器产品:(1)CAST-R™ (临床单细胞拉曼药敏快检仪),(2)FlowRACS® (高通量流式拉曼分选仪),(3)RACS-Seq® (单细胞拉曼分选-测序耦合系统),(4)EasySort® (单细胞微液滴分选系统)等。同时,星赛生物推出了支撑细菌、古菌、真菌、微藻、植物、动物、人体等单细胞分析的试剂盒与耗材,覆盖了包括单细胞分析样品采集、样品预处理、拉曼成像、拉曼分选、单细胞测序文库、单细胞培养等环节的完整实验与数据分析流程。微流控研究领域的著名学者,中国科学院大连化学物理研究所林炳承研究员表示,“星赛生物创新性地将微流控技术应用于单细胞拉曼分析和分选领域,推出了FlowRACS® 这一原创性的仪器产品,这一进展对于高通量细胞分析仪器产业具有重要意义,非常值得肯定与祝贺。微流控芯片作为一种颠覆性生物技术和当前分析科学的重要发展前沿,最近几年来得到飞速发展。中国是全球最大的微流控芯片市场,因此用中国的仪器产品开发与服务这一市场是这一代年轻科学家责无旁贷的使命。”人类对生命的探索已经逐步从宏观走向微观,单细胞层面的研究成为全球科研人员趋之若鹜的热门话题。面对瀚如星海的细胞世界,自动化高通量的单细胞分析仪器是链接人与细胞的重要桥梁。鹰隼试翼,风尘翕张,国产科学仪器目前还处在孕育阶段,随着国家政策的不断倾斜、国人技术攻关的持续发力,相信国产科学仪器也一定能够凭借实力在国际市场赢得自己的话语权。(青岛星赛生物科技有限公司)
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