圆珠笔中重金属检测

小小圆珠笔虽然普通，曾经却是一道横亘在国人面前的难题。我们曾被嘲笑能造出航母来，而圆珠笔头却依赖进口。直到2016年太钢集团生产出高性能笔尖专用钢材，我国才摆脱了这种尴尬局面。 图1 下含Fe样品的截面形貌图 圆珠笔的制造需要掌握特种钢材的制造能力和极高的微米级精细加工能力。需要确保给笔尖稳定地供给墨水而不露墨，防止中断飞白，达到顺畅书写长久耐用的效果。那么我们日常使用的圆珠笔和水性笔笔尖是什么样的构造呢？我们随机拆开了两支笔芯，对其镶嵌磨抛后，放到Axia ChemiSEM扫描电镜下，去看看它们内部结构有什么差异。 图2 子 弹头笔芯和针管式笔芯的内部结构 圆珠笔其实是带球珠笔的总称，通常所说的圆珠笔和水性笔，实际上都属于圆珠笔这个类别，它们都是利用滚珠的转动达到书写的目。如上图2中，左图为子 弹头笔芯，右图为针管式笔芯，可以明显看到两者结构不同。一般子 弹头笔芯是通过金属切削将一根原棒切削成一个完整的笔头。这类圆珠笔头设计一般包括书写球珠和保持管或者称球座体，保持管设有能收纳自由旋转球珠的球珠室和后部孔、引导孔。笔头长度较长，我们可以通过Axia ChemiSEM的智能化大面积成像，轻松得到笔头的完整形貌，如下图3。（注：球座体内有弹簧，制样过程中损失部分，部分较大弹簧留在腔体右侧）图3 子 弹头笔芯大面积截面图 而针管笔芯一般由非切削方式加工而成，在加工成笔头之前，它是一根完整的细管。通过精密仪器从N个方向在细管前端打N个凹点，形成球珠的碗座，如下图4。 图4 针管式笔芯大面积截面图 对此样品截面的尺寸进行测量如图5，球珠直径在400μm以上，而其底座既要保证球珠稳定，又需保证球珠顺畅滚动：球座稍偏大些，球珠就掉出来了；球座偏小些，则球珠受到限制，无法流畅书写。图5 笔芯尺寸测量图 同时，通过Axia的多通道成像和实时能谱功能，我们可以同时得到材料形貌和成分信息，得到更全面的认识。下图6为实时观察的界面，通过双导航直观找到笔芯样品的位置，直观得到其形貌和成分信息结果，如图7所示。图6 Axia ChemiSEM 多通道同时成像界面 图7 笔芯实时能谱面分布图 球珠要长期承受压力和摩擦，其材质需要坚固耐磨，性质稳定。市场上球珠主流材质是碳化钨和特制不锈钢。通过实时能谱我们看到这两只笔芯的球珠材质均为碳化钨。小小的圆珠笔从进口到国产化的发展，也揭示着我国制造正从粗放化走向精细化发展，不断向产业升级迈进，不断提高国际竞争力。圆珠笔芯只是一个小问题，相信我们会不断挣脱各类技术封锁，展示出我国材料制造及加工的技术底蕴，大步前行。 参考文献[1]洪鸿. 圆珠笔芯技术解决折射中国制造困境与希望[J]. 先锋队, 2017(3Z):2.[2]石井佳秀. 圆珠笔头、圆珠笔芯、圆珠笔以及圆珠笔头的制造方法.[3]https://www.sohu.com/a/657860891_121617550https://zhuanlan.zhihu.com/p/137574283

小小圆珠笔，藏着大学问圆珠笔看似简单，实则不然。小小圆珠笔藏着大学问，不瞒你说，就单是其中的圆珠笔芯制造工艺，就曾难倒了不少人。在2017年之前，就这小小的钢珠却无法实现中国制造。对于中国这样一个制造大国来说，可以造出高铁、大飞机，怎么就造不出一个小小的笔尖钢呢？原来钢珠虽小，但生产工艺却不比钟表制造简单，对精度要求非常苛刻。生产一个小小的圆珠笔头，需要二十多道工序，加工精度须达到千分之一毫米的数量级。这么高的加工精度，对不锈钢原材料的性能要求极高，既要容易切削，加工时还不能开裂，小小笔尖考验着中国制造。经过不断试验攻关，中国成功研发出超易切削钢丝，一家钢铁厂一天的产量就能满足整个制笔行业一年的需求。但是，难题又来了！一粒笔芯钢珠直径不足1毫米，体积微小，重量很轻，生产过程中，企业是如何精确统计这些球珠的数量呢？奥豪斯Ranger 7000 拥有强大的扩展能力，外置天平功能可外接奥豪斯电子天平一键即可导入天平称样数据，样品重量可直接显示在Ranger ™ 7000主屏幕上，避免手工输入。采用了高精度电磁力传感器的Ranger™ 7000，量程3kg，精度可达0.01g，内部计数分度高达6,000,000， 又可轻松满足用户的高精度称重需求。以上组合同时保证了样品的重量精度及样品平均单重的准确性，省去繁琐的人工计算过程，减少人为差错，得到准确的技术结果。除此之外，Ranger™ 7000高精度计数秤还能在一秒内得出计数结果，在保证精准的同时还极大程度地提高了客户的产线工作效率。奥豪斯 Ranger™ 7000高精度秤让您的称量更智能

p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " strong 仪器信息网讯 /strong 2019年5月14日，由中国检验检疫科学研究院检验检疫技术培训中心（以下简称：中国检科院培训中心），与德国耶拿分析仪器股份公司联合主办的“‘检科学院’论坛：食品中重金属检测技术交流暨标准方法解读会”在京召开。70余名来自海关、政府检测机构、第三方实验室等的从事食品检测的相关技术人员参与了此次会议。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 596px height: 351px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/349fcf75-cfd5-46cc-a381-4bd03c66a334.jpg" title=" 会议现场.jpg" alt=" 会议现场.jpg" width=" 596" height=" 351" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center text-indent: 0em " 会议现场 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 此次会议的目的是促进科学知识的传播，加强技术交流。会议由中国检科院培训中心副主任彭涛主持。 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 彭涛首先对中国检科院培训中心作了简要的介绍：中国检科院培训中心隶属于中国检验检疫科学研究院，是专门从事检验检疫技术培训的部门。中心搭建了完善的课程体系，通过与政府机构、科研院所、行业协/学会、高等院校、第三方检测机构及相关企业紧密合作，为建设专业化市场监管队伍提供技术支撑，为行业发展培养高素质人才，致力于打造国内一流的高技能专业技术人才的培养平台。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c6f5f59f-f7c3-4ae9-a0b4-0c68f60bc24a.jpg" title=" 刘志楠.jpg" alt=" 刘志楠.jpg" width=" 600" height=" 400" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 中国检科院培训中心副主任彭涛 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 介绍结束后的技术交流环节，深圳海关食检中心高级工程师颜治、新仪微波产品经理赵立强、天津海关动植物与食品检验中心实验室副主任肖亚兵、德国耶拿分析仪器股份公司应用工程师程雪华分别带来了精彩的报告。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 600px height: 400px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c642a29f-7c80-4617-b0ed-76963ddc7dd6.jpg" title=" 颜治.jpg" alt=" 颜治.jpg" width=" 600" height=" 400" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 深圳海关食检中心高级工程师颜治 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目：食品中重金属元素检测技术 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 颜治简要介绍了重金属检测中常用的前处理和仪器分析方法，剖析了几种方法的优缺点和在检验中可能遇到的问题，并用他在检测过程中的实例进行经验交流。 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 近几年，社会对婴幼儿配方食品中重金属问题关注度有增无减，但婴幼儿配方食品基质复杂，前处理方式不同会直接影响其检测结果。采用干灰化方法处理婴幼儿配方食品是食品检验中常用的方法。颜治提出，采用标准方法（干灰化）处理某些婴幼儿配方食品，在某些情况会使检测的铁、锌含量偏低。他举例说：某婴幼儿配方米粉，添加的营养强化剂为氧化锌，采用标准方法（干灰化）处理后，检测锌含量明显低于标签值。在灰化步骤后进行加硝酸蒸干，再灰化溶解定容的方法，检测依然低于标签值。采用压力罐消解/微波消解方法，检测值与标签值吻合。颜治建议：添加相同营养强化剂，可能因为工艺不同，导致测定结果偏低，采用压力罐消解/微波消解方法，结果会比较理想。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 593px height: 395px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/7c7d1aeb-ad6f-4364-b5a4-326e483d9168.jpg" title=" 赵立强.jpg" alt=" 赵立强.jpg" width=" 593" height=" 395" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 新仪微波产品经理赵立强 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目：食品重金属检测的前处理技术交流 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 赵立强在对海能仪器和新仪微波的发展历程和产品作了简要的介绍后，对食品样品检测前处理方法进行了具体的讲解，包括：不同的消解方式，以及消解时各种试剂的用量。他特别提到了处理食品样品时添加氢氟酸的情况，可能会有不溶的氟化钙产生，不利于后期的检测。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 595px height: 396px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/c323bfd3-75a7-49ce-a1db-92fd06fbec1d.jpg" title=" 肖亚兵.jpg" alt=" 肖亚兵.jpg" width=" 595" height=" 396" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 天津海关动植物与食品检验中心实验室副主任肖亚兵 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目：高盐食品中重金属检测解决方案 SN/T4887-2017、SN/T4888-2017标准解读 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 高盐食品中重金属检测一直是食品中重金属检测领域的难题。目前国内外的解决方式有：基体改进剂法、有机溶剂萃取法、基体匹配法（标准加入法）和直接稀释法，但这些方法都有其弊端的存在，不能彻底解决检测中的难题。肖亚兵采用分离富集技术，将待测物与基体分离，通过一定的富集后再进行检测。利用亚氨基二乙酸型螯合树脂的吸附特性，对待测的铅、镉、铜进行吸附，洗脱，再进行检测，可以脱去高盐基质。运用该方法对高盐或高共存基体干扰的食品进行了检测，加标回收率：90.6 % - 98.9 %，RSD：1.7 % - 8.0 %，对酱油质控样进行了检测，结果准确。 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 通过国家质检总局项目和天津市科技支撑重点项目，该方法已制定行业标准：出入境检验检疫行业标准SN/T4887-2017出口高盐食品中镉的测定、SN/T4888-2017出口高盐食品中铅的测定。肖亚兵还对标准所用的装置进行了详细的解读。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 594px height: 396px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/3a1a3dcc-45b7-4bae-9984-db353023396a.jpg" title=" 程雪华.jpg" alt=" 程雪华.jpg" width=" 594" height=" 396" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 德国耶拿分析仪器股份公司应用工程师程雪华 /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 报告题目：准确检测食品中高盐样品的分析方法 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 程雪华在报告中总结了高盐样品重金属分析中存在的困难。在光谱质谱分析检测中，高盐样品中的氯化钠基体、共存元素等会对检测结果造成很大的干扰，样品中待测元素含量低，受干扰后很难准确定量。针对高盐食品分析，依据新的行业标准，耶拿公司推出高盐食品分析新方案：全自动重金属固相萃取法。该方法是一种无机萃取方法，通过富集洗脱的方式，将待测元素与基体分离，可彻底去除基体干扰。萃取后的样品可进样至ICP-MS、AAS等仪器，高效准确的分析高盐样品中的重金属。程雪华还在报告中介绍了采用此方法对高盐食品、海水等样品测试的实例，都极大的消除了高盐基质对待测元素的干扰。 /p p style=" margin-top: 10px text-indent: 2em text-align: justify " 会议后，参会人员受邀参观德国耶拿公司北京应用实验室。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 608px height: 405px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/ecfb47f7-fa0a-4de6-9d31-b5e0e55d00b8.jpg" title=" 参观1.jpg" alt=" 参观1.jpg" width=" 608" height=" 405" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 耶拿应用工程师在为参会人员讲解 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width: 100% max-height: 100% width: 603px height: 402px " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/201905/uepic/686c5da2-0cec-48b1-8735-4f71c217c2f0.jpg" title=" 参观2.jpg" alt=" 参观2.jpg" width=" 603" height=" 402" / /p p style=" margin-top: 10px text-align: center " 耶拿应用工程师现场演示5%氯化钠溶液中的铅的在AAS上的测试 /p p br/ /p