塞曼效应实验装置

重金属污染是我国当前危害最大的环境污染问题之一。重金属主要通过矿山开采，金属冶炼，化石燃料的燃烧，金属加工及化工生产废水，施用农药化肥和生活垃圾等人为污染源，以及地质侵蚀、风化等天然源的形式进入环境，严重威胁人类和其他生物的生存。目前由于监测及检测条件的制约，有许多地区存在着重金属的污染问题，并导致了一系列的生态灾难。 重金属具有毒性大，在环境中不易被代谢，易被生物富集并有生物放大效应等特点，对环境以及生物的危害是深远的，其中尤以汞及其化合物的毒性最大列居各重金属毒性之首。汞在常温下即以液态的形式存在，气化后的无机汞可以随着大气环流循环至全世界的任何角落，是一种全球性的污染物质。而人为污染源产生的价态汞在排放进入大气后，会结合空气中的水分、粉尘，降落到地面及水体之中，通过微生物的一系列作用，转化成为毒性极强的甲基汞，对当地的生态环境及人口造成严重的影响。 日常生活中我们接触最多的含汞产品即是水银温度计，温度计一旦打破，其中的无机汞不仅会影响室内的空气，对处于汞蒸气暴露下的人体造成危害，同时气化后的无机汞将进入大气，开始一段全球的旅程，其影响甚至可以达到几万公里外的无人区。无机汞沉降至地面或湖泊后，经过微生物的一系列作用，通过生物链的富集放大效应，最终仍会导致食物链顶端的人类遭受甲基汞的毒害。也就是说，我们日常生活中可能会吃到受污染的鱼类，而污染的来源可能是数年前远在大洋彼岸破碎的一支温度计。 事实上，对于普通民众来说危害最大的并不是来自遥远地区的污染，而是近在眼前的含汞产品泄露带来的危害。破碎的温度计让这些水银颗粒散落一地，普通的清扫工作难以彻底清除，尤其是当水银滴藏匿于地毯或者某些角落之中。这些残留的水银滴犹如一剂慢性毒药，缓慢而持久的对处于其中的人体造成影响。而在医院等含汞产品较多的地方，这样的隐患非常之多。而近期流感疫情的爆发，温度计已是家庭和学校的必备，许多学校甚至给小学生每人发放一支，其带来的隐患非常之大。 有如下一篇报道对日常生活中的汞污染进行了描述，《水银温度计：我们身边的定时炸弹？》（来源:中国青年报 赵涵漠） &ldquo 中国科学院地球化学所研究员冯新斌从事&ldquo 汞研究&rdquo 已逾10年。最近，他不小心在卧室内打破了两支水银温度计。这位专业人士在开窗通风前，先是兴致勃勃地将测量汞浓度的仪器搬进卧室，发现&ldquo 比室外大气中的汞浓度高出了1000倍&rdquo 。尽管他迅速撒硫磺并开窗通风，但直到一个月后室内汞浓度才慢慢恢复正常。可是这些办法并不会使那些泄漏的汞消失，它们只是进入了一个更加复杂的循环系统。&rdquo 无机汞进入体内的主要途径是呼吸、口腔摄取和皮肤吸收。高浓度的汞蒸汽可对口腔、呼吸道和肺组织造成损伤，还会引起呼吸衰竭并死亡。无机汞的毒性主要表现为神经毒性和肾脏毒性。吸入的汞蒸汽有80%左右被肺部组织吸收。这些蒸汽也很容易穿过血脑屏障，现已经被充分证实是一种神经毒剂。中枢神经系统可能是汞蒸气暴露的最敏感的靶器官,比较典型的症状包括:震颤、情绪不稳定、注意力不集中、失眠、记忆衰退、说话震颤、视力模糊、肌肉神经功能变化、头痛以及综合性神经异常等。肾脏和中枢神经系统一样,是汞蒸气暴露的要害器官。其他毒性包括致癌性、呼吸系统毒性、心血管疾病影响、消化系统毒性、免疫系统影响、皮肤毒性和生殖毒性等。而长期的低浓度汞蒸气暴露引起症状与甲基汞对人体造成的影响类似，甲基汞能引起神经系统的严重缺陷，表现出强烈的致畸、致癌和致突变活性。 因此，检测并消除室内环境中的汞污染，对于保障人员的安全来说是十分必要的。但是，我们往往是因为不清楚自己所处环境的状况，因而延误了最佳的处理时机。文章中提到冯新斌研究员搬进卧室的测量汞浓度的仪器，即是我们今天的主角：便携式塞曼效应原子吸收测汞仪RA-915+。该仪器采用原子吸收中去除干扰最理想的方式，塞曼效应校正技术，使得气体当中的汞含量的测量能够摈弃常规的金汞齐吸附技术，让测量变得迅速并且准确，仅需1s的响应时间。而该款仪器独有的多光程检测池技术，使得原子吸收检测池的有效光程长达10m，极大的提升了仪器的灵敏度，使得体积轻巧，重量仅为7.5kg的便携式仪器同样拥有实验室仪器般的精准度及良好的稳定性。该款仪器对大气中的汞浓度的实时检测限低至2 ng/m3，接近全球大气汞含量的背景值1.5 ng/m3。对于检测痕量的汞污染也游刃有余。因其卓越的产品优势，被联合国UNEP组织选定为指定消除汞污染的检测仪器，并将其广泛应用在家庭环境、工作场所、学校和医院等场地进行汞污染和溢出的浓度检测，保证人体所处环境当中的汞含量处于可接受的范围。 通过与不同配件的搭配，LUMEX的测汞仪能够适用于各种用途，完成其他测汞仪无法完成的任务。而其独特的设计原理，使其具有其他测汞仪所不具备的特殊优势，如在线测量，连续实时监测，超高精确度和稳定性。彻底颠覆了传统便携式仪器给人的固有印象，轻松胜任来自野外或者实验室的测汞要求。RA-915+的应用，让重金属汞污染监测和检测不再是一件麻烦的事情，让以前需要数人才能完成的工作如今由一个人就能轻松完成。LUMEX便携式气体测汞仪为世界范围内的消除汞污染组织所广泛采用，为保证人们免受重金属汞污染而做出其应有的贡献。

1974 年，日立在全球率先推出偏振塞曼原子吸收分光光度计2016 年1 月，创造出累计发货1 万台的记录自面市以来，经过42年的不断改进，已经发展到第11代——ZA3000系列为什么能够实现销量1万台？日立的偏振塞曼原子吸收分光光度计累计销量突破1 万台，这究竟是个多么具有震撼力的数字呢？当然，如果只是每个家庭必备的几千元左右一台的家用电器，区区1 万台不足挂齿。但对于几十万元一台的仪器来说，就另当别论了。而且，在分析仪器中偏振塞曼原子吸收分光光度计属于较高端的产品，其占有率之高，由此可见一斑。 日立偏振塞曼原子吸收分光光度计自1974 年面市以来，已经被应用于各种领域。如今用户遍布全世界25 个国家，广泛用于以给排水及土壤为主的环境分析和以金属材料、化学、食品、药品等为主的各种工业领域。日立高新技术公司负责偏振塞曼原子吸收分光光度计技术开发的户边早人先生说到原子吸收的应用领域时这样评价: “这种分析仪器在20 世纪70 年代的日本，对确定经济高速增长时期重金属污染问题的源头、及其造成的疾病的发病机制机理做出了巨大的贡献。从20 世纪80 年代起，环境问题被视为一个跨国家、跨地域的全球性问题而受到广受关注后，它被用于研究海水、大气及土壤中金属元素的变化。20 世纪90 年代至21 世纪初，在自来水水质标准及环境标准等法律监督加强的背景下，测量方法发生了大幅调整，它的应用范围产生了大范围的扩展，从研究领域进入常规分析。” 　 如何实现高精度与高灵敏度测量？原子吸收分光光度计是对水溶液中mg/L (ppm) 至μg/L(ppb) 的数量级的金属元素进行定量分析的仪器。经过40 多年不断的技术进步，日立偏振塞曼原子吸收分光光度计实现了灵敏度的大幅提升，不仅可用于砷的分析，而且完全可以按照自来水标准值的1/10进行1 μg/L 数量级分析，实现了高灵敏度。另一方面，自2000 年之后，为了满足日益增长的诸如多种元素一次性分析等需求，ICP 法及ICP/MS 法之类的其他测量技术也迅速推广普及。“即使这样，偏振塞曼原子吸收分光光度计仍能深受人们的长期喜爱，我认为，这归结于它的通用性，可以广泛用于多种领域，而且具有很高的准确度和精度（准确度与精度）”，户边先生如是说道。原子吸收分光光度计是通过高温加热使样品转化为原子蒸气后，用光线照射，利用原子会定量吸收特定波长的光线这一特性，即通过原子吸收对元素进行定量分析的装置。这时，精确测量必不可缺的就是“背景校正”，因为除了目标元素之外的其他元素及分子等对光的吸收与散射，是影响分析结果的重要因素。进行微量元素的测量时，必须去除背景。进行这种背景校正时，仪器开发者日立制作所的研究员小泉英明先生与其制品化团队采用了特殊的塞曼效应。即便是在如此复杂的塞曼效应中，都能够寻找到某种偏振光成分吸光、某种偏振光不吸光的最佳条件，可见日立此款仪器的高精确性。 和生活息息相关的分析仪器与日立的作用 如今，普通公众对食品安全与健康问题、地球环境问题等的意识日益增强，在这种背景下，分析仪器的作用也愈发重要。日立，作为以偏振塞曼原子吸收分光光度计为代表的分析仪器开发公司，今后将继续努力帮助解决全球化所带来的一系列社会课题，帮助人们实现更美好的生活。 关于日立高新技术公司：日立高新技术公司，于2013年1月，融合了X射线和热分析等核心技术，成立了日立高新技术科学。以“光”“电子线”“X射线”“热”分析为核心技术，精工电子将本公司的全部股份转让给了株式会社日立高新，因此公司变为日立高新的子公司，同时公司名称变更为株式会社日立高新技术科学，扩大了科学计测仪器领域的解决方案。日立高新技术集团产品涵盖半导体制造、生命科学、电子零配件、液晶制造及工业电子材料，产品线更丰富的日立高新技术集团，将继续引领科学领域的核心技术。更多信息敬请关注日立高新官方网站：http://www.hitachi-hightech.com/cn/

仪器信息网讯 2014年11月1日，作为第十八届全国分子光谱学学术会议协办单位之一，上海光谱仪器有限公司在会议召开之际举行了交直流塞曼原子吸收新品发布会。 新品发布会现场 上海光谱总经理陈建钢 　　上海光谱总经理陈建钢介绍了产品的一些研发情况。据其介绍，此次发布的交直流塞曼原子吸收是上海光谱承担的科技部十二五重大仪器专项的成果之一，该项目的主要内容就是光谱仪器关键元器件和部件的研发及工程化。 　　通过这个项目的实施，上海光谱在原子吸收光谱产品方面形成了部件模块化、产品系列化的布局。到塞曼原子吸收形成产品为止，上海光谱整个原子吸收光谱共形成了9大部件，通过这9大部件中也形成了三大类别的原子吸收产品，包括塞曼系列产品、石墨炉系列产品以及火焰石墨炉一体化产品。 　　陈建钢介绍到，在近10年的原子光谱仪器的研发过程中，上海光谱认识到分析仪器具有小批量、多品种的产品特点，若以产品作为研发对象，不同产品在研发过程中会形成很多个性化的零件或者部件，这样不利于产品工艺的开发，因此，上海光谱决定将产品内部功能进行分离。 　　通过五六年的时间，现在上海光谱部件完全按照产品标准来做，每一个部件都有企业标准，在性能和指标方面都有相关的要求，而且还有一整套的包括环境试验在内的设备来保证其可靠性，产品部件的通用化程度可以达到95%。这样一来，就可以对有限资源进行相对集中的控制，保证了产品的质量。 　　陈建钢说，通过该仪器专项，上海光谱形成了年产3000台原子吸收产品的能力（虽然现在还没有这么大的市场份额）。同时，陈建刚还介绍到，上海光谱计划在昆山千灯镇建设生产基地。 Gerhard Schlemmer AC-DC Zeeman for Background Correction in AAS 　　上海光谱顾问Gerhard Schlemmer 先生介绍了原子吸收光谱中的交直流塞曼背景校正相关问题。 SP-3881ZAA交直流磁场石墨炉火焰塞曼原子吸收分光光度计 　　据介绍，SP-3881ZAA交直流磁场石墨炉火焰原子吸收分光光度计是国内首台交流塞曼原子吸收，同时也是国内外首创的交、直流塞曼背景同时校正技术于一体的原子吸收产品。该技术充分利用可变磁场电源创造一种交流、直流磁场双检测器的一种测量方式，实现了交直流塞曼效应原子吸收背景的同时校正。同时，该产品还具有氘灯背景校正和自吸收背景校正技术。 　　据悉，该产品计划明年下半年正式投入市场，在这之前还有一些市场准备工作要做。