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电解分析法透湿仪

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  • 图像分析法在3D打印金属粉末粒度及形状表征领域的应用
    2021年6月1日,《增材制造 金属粉末性能表征方法》(GB/T 39251-2020)[6]正式实施, 该标准中明确要求按照《粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法》(GB/T 21649.2- 2017)[3]来检测并计算金属粉末颗粒投影的球形度值。早在2018年,德国最大的学术组织德 国工程师协会(Verein Deutscher Ingenieure,VDI)在《Additive manufacturing processes, rapid manufacturing Beam melting of metallic parts Characterisation of powder feedstock》(VDI 3405 Part 2.3)[13]中已将动态图像分析法列为增材制造金属粉末粒度及粒形分析的首选方法;美国材料试验协会(American Society of Testing Materials,ASTM)在《Additive manufacturing — Feedstock materials — Methods to characterize metal powders》(ASTM 52907:2019)[12]中, 也将动态图像分析法列为金属粉末粒度分析的方法之一。此次GB/T 39251的实施,代表着我国在金属粉末表征领域与国际同步。 自1999年动态图像法被发明至今已有22年的发展历程,技术层面已经十分成熟,得益于其“所见即所得”的直接测量方法,如今在亚微米-毫米尺度内正被越来越多的用户推崇, 用于颗粒粒度与粒形表征。本文使用图像分析法,激光衍射法和筛分法分别测量了金属粉末的粒度与形状,从形状分析灵敏度、与传统方法对比以及对大颗粒的检测灵敏度等方面对测量结果进行了对比分析,论证了图像分析法在该领域的应用优势。 1. 动态图像法分析原理说明:1 分散态的颗粒;2 颗粒运动控制装置;3 测量区域;4 光源;5 光学系统;6 景深;7 图像采集 设备;8 图像分析设备;9 显示 图1 动态图像法流程图 动态图像分析流程:粉末样品在(2)颗粒运动控制装置的控制下,均匀分散地进入(3) 测量区域,(4)光源发射的可见光经(5)光学系统转变为平行光,平行光照射到粉末颗粒 后形成的颗粒投影被(6)图像采集设备拍摄捕捉,颗粒图像传输至(8)图像分析设备,统 计分析得到最终结果(9)。图2 基于双摄像头成像技术的Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2,分析范围0.8μm-8mm 2 . 动态图像法在增材制造领域的应用优势 增材制造金属粉末粒度一般在20μm-80μm之间并且分布尽可能窄,同时卫星颗粒、非球形颗粒、超大颗粒或熔结颗粒的含量应尽可能低,以提高粉末烧结性能并且避免成型缺陷。 另外,3D打印过程中仅有少部分粉末用于部件成型,另有大部分粉末需要回收利用,回收粉末是否仍然满足打印质量要求是金属粉末质量检测的重要课题。传统方法一般使用筛分法或 气流分级法分级金属粉末得到所需粒度段,使用激光衍射法和筛分法测定金属粉末粒度分布,使用扫描电镜观察金属粉末球形度。 2.1 快速准确定量分析颗粒形状 利用气雾法在不同生产条件下得到原始粉末,并使用筛分法筛选出<60μm的1#与2#合 金粉末,使用SEM扫描电镜观察1#与2#合金粉末,得到图3样品图片,使用动态图像分析仪 Camsizer X2检测1#与2#合金粉末,得到图4的粒度分布与粒形分布曲线。图3 1#、2#合金粉末的扫描电镜图像图4 1#与2#合金粉末的粒度频率分布曲线(左)与球形度曲线(右)分析仪器:Microtrac MRB德国麦奇克莱驰 Camsizer X2 如图4所示,1#与2#样品粒度分布几乎完全重叠,但其球形度SHPT分布曲线呈现明显差 异,其中1#样品SHPT曲线整体更靠近右侧,表明1#样品的颗粒形貌更加规则。 表1 具有相同粒度分布的两个金属粉末样品的动态图像分析结果从表1中可知,1#与2#样品的D10、D50、D90值偏差仅有1μm左右,使用激光粒度仪根 本无法检测出两个样品的差异;使用SEM观察颗粒形状,如图3所示,虽然直观感觉1#样品 的形貌比2#样品更加规则,但SEM无法量化表征粒形数值,只能作为参考展示和定性分析; 使用动态图像法检测两个样品,球形度SPHT平均值分别为0.9166和0.8596,如果把球形度值 0.9作为球形颗粒认定标准的话,1#与2#样品SPHT>0.9的球形颗粒占比分别为65.88%和 38.02%。动态图像分析仪仅用时4-5分钟,就统计了超过1000万颗颗粒信息,得到极佳的具 有统计代表性的结果。 2.2 粒度粒形同步分析 Microtrac MRB动态图像分析仪Camsizer X2采用两个420万像素的高分辨率摄像头,每 秒钟可拍摄超过300张图像,软件统计每一张图像中的每一颗颗粒粒度及形状数据。 使用Camsizer X2检测金属粉末得到颗粒投影原始灰度图像,如图5所示,使用图像分析 功能提取出两颗颗粒的粒度与粒形数据如表2所示。图5 动态图像法单颗粒投影原始图像 表2 单个颗粒粒度与粒形数据动态图像法拍摄统计每一颗颗粒的粒度及粒形数据,基于真实的颗粒测量,所见即所得, 不受样品折射率、遮光率的影响,不受筛网变形影响,检测结果比激光粒度仪和筛分仪更加 可靠。但是在新颁布的国家标准中,粒度分布测定方法仅列出了激光衍射法与筛分法,笔者 分析是在标准制定过程中,考虑到目前图像法分析仪的市场占有率远远低于激光粒度仪,出 于方法普遍性而做出的选择。在德国VDI和美国ASTM标准中,均将图像法列为粒度和粒形 分析方法之一,在后续的标准修订中我们应该改进。 2.3 与传统方法的对比 根据样品不同、检测方法不同、应用方向不同,颗粒粒径有多种不同定义,如图6所示。 图 6 常用的颗粒粒径定义 Xc min:颗粒弦长,从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的最大弦长 Xc,取 64 个弦长值中最小的一 个作为颗粒弦长 Xc min,Xc min常用于和筛分法结果对比。 Xarea:等效球径,与颗粒投影面积相等的圆形的直径,Xarea 常用于和激光衍射法结果对比。 XFe max:颗粒长度,从 64 个不同方向测量颗粒在该方向上的费雷特直径 XFe,取 64 个费雷特直径中最大的一个作为颗粒长度 XFe max,即颗粒的最大卡规径。 动态图像法根据颗粒投影所占据的像素数量与位置,一次进样可以检测图 6 中 3 种不 同的粒径定义。 2.3.1 动态图像法与激光衍射法的对比 激光粒度仪一般基于米氏理论或弗朗霍夫理论,利用颗粒对光的散射现象,根据散射光 能的分布计算被测颗粒的粒度分布:当样品颗粒的散射光分布与某一大小的球形颗粒的分布 一致时,即认为样品颗粒大小等于该球形颗粒的直径。即激光粒度仪所测粒径为图6中的等 效球径Xarea,对于大部分非规则的颗粒样品,激光粒度仪测量结果存在系统性偏差。 分别使用动态图像分析仪与激光粒度仪测量4种不同形状的金属粉末,得到图7的粒度累积分布曲线。图7 激光粒度仪与动态图像分析仪粒度累积分布曲线对比 动态图像分析仪器:Camsizer X2(Microtrac MRB) 激光粒度分析仪器:Sync(Microtrac MRB) 红色曲线:Xc min 颗粒弦长;绿色曲线:Xarea 等效球径;蓝色曲线:XFe max 颗粒长度;黑色曲线:激光粒度 使用动态图像分析仪可以同时得到颗粒弦长Xc min、等效球径Xarea与颗粒长度XFe max三条 曲线,如果样品是球形颗粒,如图7中Sample1与Sample2所示,3条曲线差距很小;如果样品 中含有非球形颗粒,如图7中Sample3与Sample4所示,3条曲线就会呈现明显差异,并且样品 越不规则,3条曲线差异越明显。激光粒度仪无法区分颗粒宽度与长度,其检测结果一般位 于动态图像分析仪的颗粒弦长与颗粒长度之间。Sample2为通过53μm孔径筛网的金属粉末,所有颗粒的弦长均应小于53μm,只有部分 颗粒的长度可能大于53μm。如图7所示,Sample2的红色曲线Xc min上限D100<53μm,只有 蓝色曲线XFe max检测到少量>53μm的颗粒,而黑色曲线激光粒度数据显示有超过5%的颗粒 >53μm,与实际存在误差。这表明,激光粒度仪对颗粒粒度上限的检测精度不够准确,图像分析仪可以准确检测粒度上限D100,更接近真实结果。 2.3.2 动态图像法与筛分法的对比 筛分法作为一种经典的颗粒分级与粒度分布测量方法,被广泛应用于金属粉末的质量控制,此次实施的国家标准中,建议>45μm的金属粉末可以采用筛分法来测定粒度及粒度分布。筛分法的优点是检测范围宽、重复性好、设备成本低,缺点是检测效率低,人为误差大, 受筛网变形影响大。目前所用的筛网一般是金属丝编织筛网,网孔大小指方形网孔编织丝线 间的垂直距离。理论上标准球形颗粒通过筛网的最小孔径等于其颗粒直径,非球形颗粒通过 筛网的最小孔径约等于其颗粒弦长,如图4所示。 分别使用筛分法和动态图像法测量某粒度区间位于100μm-5mm的宽分布塑料颗粒,得到图8所示曲线。图8 宽分布塑料颗粒动态图像法与筛分法一致性曲线,横坐标为筛网目数 动态图像法分析仪器:Camsizer P4(Microtrac MRB) 筛分法分析仪器:AS200C(Retsch GmbH) 如图8所示,即使是粒度分布非常宽的样品,动态图像分析仪Camsizer也能够准确检测, 检测结果Xc min与筛分法结果高度一致,可以直接替代筛分法用于金属粉末的粒度和粒度分布测定。 实际筛分过程中,由于筛网的产地不同、标准不同、质量不同等多方面因素,再加上筛分过程中的人为误差,常常会产生非常大的筛分误差。为减小筛分误差,首先应选用经过计量认证的不易变形的标准筛网,其次,应使用振动筛分仪器在标准程序下进行筛分。 2.4 超大颗粒的检测灵敏度 增材制造金属粉末中少量大颗粒的存在会很大程度上影响粉体流动性和铺粉效率,从而影响成型件的结构强度,容易形成空隙和划痕,所以需要对金属粉末的粒度分布,尤其是超大颗粒的含量进行严格的控制。传统的激光粒度仪由于分析原理限制,对于超大颗粒的检测灵敏度仅为 2%左右。德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB 的动态图像分析仪 Camsizer X2 采用 双摄像头技术,拍摄区域宽,分析精度高,对超标颗粒检测灵敏度可达 0.01%。 在约5克<80微米的金属粉末样品(图9 上左)中加入约0.005克(0.1%)的超过200μm 的大颗粒(图9 上中),使用Camsizer X2检测该混合样品得到图9下粒度分布曲线。‍图9 动态图像分析仪Camsizer X2对超大颗粒的检测灵敏度 如图9下所示,Camsizer X2准确检测到0.1%的超大颗粒。继续添加不同组分的超大颗粒, 验证Camsizer X2对大颗粒含量的识别精度,得到如表3结果: 表3 Camsizer X2对不同组分大颗粒的检测精度即使低至0.005%含量的超大颗粒,Camsizer X2也能够准确识别,依靠其双摄像头成像 技术,Camsizer X2超宽的检测范围不会漏拍任何颗粒。 3. 静态图像分析法在增材制造领域的应用 此次实施的标准中,显微镜法也是测量粉末球形度的方法之一。显微镜配备测量软件, 即为一台静态图像分析仪器,方法依据《粒度分析 图像分析法 第1部分:静态图像分析法》 (GB/T 21649.1 2008)[4]。图10 德国麦奇克莱驰Microtrac MRB静态图像分析仪Camsizer M1 静态图像分析仪Camsizer M1配备最多6个不同倍数的放大镜头,可以清晰拍摄细至0.5 微米的颗粒,检测上限可达1.5毫米,完全覆盖金属粉末的粒度范围。 与动态图像法一样,静态图像法同时检测颗粒的多项粒度与粒形参数,如图13所示。分 别使用动态图像分析仪Camsizer X2与静态图像分析仪Camsizer M1检测粒度区间位于38-53 μm和90-106μm的颗粒样品,对比两种方法的优劣,得到图11所示粒度频率分布曲线与表 4检测数据。‍图11 动态图像分析与静态图像分析结果 动态图像分析仪:Camsizer X2 (Microtrac MRB) 静态图像分析仪:Camsizer M1 (Microtrac MRB) 表4 动态图像分析与静态图像分析检测结果静态图像分析仪样品统计量少,容易产生取样误差,适合窄分布的样品。由于颗粒统计量少,所以大颗粒对静态图像分析仪检测结果影响较大,如图11所示,90-106μm样品的静 态图像分析曲线连续性较差,为了增加颗粒统计数量提高统计代表性,静态图像分析仪检测 时间一般在10分钟以上。 由表4可知,窄分布细颗粒样品的动态图像与静态图像检测结果一致性较好,宽分布粗颗粒样品一致性较差;动态图像比静态图像分析时间短,颗粒统计量大。 同时,静态图像分析要求颗粒应以合适浓度均匀分散在载玻片上。Camsizer M1配备专门的粉末分散装置M-jet,使用10-70kPa的负压均匀分散粉末,避免由于分散不均造成的颗粒 堆叠、黏连现象,分散效果如图12所示。图12 采用M-jet分散的金属粉末总览图 Camsizer M1采用透射光与入射光两种光源,能够从多角度拍摄分析金属粉末,在软件中分别读取入射光颗粒图像与透射光颗粒图像,见图13。图13 Camsizer M1入射光(左)与透射光(右)拍摄的金属粉末原始图像 由于颗粒处于静止状态,并且光学系统性能更加优秀,静态图像分析仪的成像质量一般远远优于动态图像分析仪。Camsizer M1的入射光图像(图13 左)能够拍摄颗粒表面细节, 观察卫星颗粒、熔结颗粒以及异形颗粒的状态,有助于更深层次了解金属粉末。 总结 图像分析法在亚微米-毫米尺度内正被广泛应用于粉体粒度分布与颗粒形貌的分析,完美适用于增材制造金属粉末。 图像分析法分为动态图像分析与静态图像分析两种,动态图像法的优势是统计代表性好、 检测时间短,检测结果可以与激光衍射法和筛分法对比,适用于金属粉末的快速准确质检; 静态图像法的优势是图像清晰度高,可以观察更多金属粉末的表面细节,适用于研发,但静态图像法检测时间长、统计代表性有待提高,取样量少容易产生取样误差,摄像头的聚焦范围窄,不适用于宽分布样品的检测分析。参考文献 1. Microtrac MRB. 066 Metal Powders with Lazer Diffraction and Image Analysis Sync X2 EN 2. 郭瑶庆, 严加松, 舒春溪,等. 催化裂化催化剂形貌分析方法的建立[J]. 工业催化, 2020(3):73-77. 3. GB/T 21649.2-2017,粒度分析 图像分析法 第2部分:动态图像分析法[S]. 4. GB/T 21649.1-2008,粒度分析 图像分析法 第1部分:静态图像分析法[S]. 5. GB/T 15445.6-2014,粒度分析结果的表述 第6部分:颗粒形状和形态的定性及定量表述[S]. 6. GB/T 39251-2020,增材制造 金属粉末性能表征方法 7. 罗章, 蔡斌, 陈沈良. 动态图像法应用于海滩沉积物粒度粒形测试及其与筛析法的比较 [J]. 沉积学报, 2016, 34(005):881-891. 8. 涂新斌, 王思敬. 图像分析的颗粒形状参数描述[J]. 岩土工程学报, 2004, 26(5):659-662. 9. 杨启云, 吴玉道, 沙菲,等. 选区激光熔化用Inconel625合金粉末的特性[J]. 中国粉体技术, 2016(3):27-32. 10. [1]刘鹏宇. 典型选区激光熔化粉末的特性及其成型件组织结构的研究[D]. 兰州理工大 学. 11. Nan D , Zz A , Jl B , et al. W–Cu composites with homogenous Cu–network structure prepared by spark plasma sintering using core–shell powders - ScienceDirect[J]. International Journal of Refractory Metals and Hard Materials, 2019, 82:310-316. 12. EN ISO/ASTM 52907-2019,Additive manufacturing - Feedstock materials - Methods to characterize metal powders[S]. 13. VDI 3405 Blatt 2.3:2018-07 Additive manufacturing processes, rapid manufacturing - Beam melting of metallic parts - Characterisation of powder feedstock[S].作者:王瑞青 德国麦奇克莱驰 Microtrac MRB
  • 全自动ICP-MS分析法助力建设分布式检测平台
    4月19日,第十三届中国科学仪器发展年会(ACCSI 2019)的检验检测产业峰会上,核工业北京地质研究院副总工程师兼分析测试研究中心主任郭冬发老师发表了《基于物联网的分布式检测平台及其应用实践——基于ICP-MS技术的全自动分析法》的大会报告,带来最新前沿ICP-MS技术应用分享,引爆全场。郭老师在报告中指出,针对目前分析人员面临的实验室标准化差异,检测方法不统一以及人、试剂、实验室之间存在差异性等难点与痛点,提出建设检测仪器自动化、数据智能化处理的分布式检测平台,为在场嘉宾重点介绍了基于ICP-MS技术的全自动分析法。全自动ICP-MS分析系统是由杭州谱育科技发展有限公司(以下简称”谱育科技“)自主研发智造的,系统采用自动消解技术与先进的ICP-MS分析方法相结合,一键式实现了从样品消解到分析全过程自动化操作。该系统由分析模块、全密闭自动消解模块、可配置石墨或者微波消解、全自动加酸、定容模块、自动进样及控制系统组成。系统高度自动化、智能化,将实验员从手工实验重复劳动中解放出来,使其有精力投入到数据质控、数据综合评价分析等更重要的事情中去,引领了全球仪器发展的新潮流。目前该系统已完成大气、水、土壤重金属分析国标方法的验证,完全满足分析要求,获得市场积极反馈和用户好评。谱育科技将继续砥砺前行,始终坚持以客户需求推动技术创新,让谱育智造更好地助力建设分布式检测平台,打造未来智能实验室。
  • 释放“5M1E”分析法在实验室质量体系中的重要性
    p style=" text-indent: 2em " 以高通量测序为代表的现代分子生物学技术的突飞猛进,正在对传统的医学检验产生影响,目前已在无创产前筛查、染色体拷贝数变异筛查、遗传病致病位点筛查、胚胎植入前诊断等临床检验中心应用。随着国家食品药品监督管理局接连批准基于高通量测序技术(NGS),以及伴随诊断标准审批的多基因肿瘤突变联合检测试剂盒,illumina的仪器也在前几天获批,NGS已经成为医学检测领域不可忽视的重要技术。 /p p style=" text-indent: 2em " 不同于往常的检测手段,从样本处理到检测结果,NGS存在诸多繁杂的步骤。只有保证检测结果的准确性,临床应用才能落到实处。在NGS实验室的管理体系上不断优化,力求打造管理科学化,操作规范化,方法标准化及体系国际化的实验室,是该行业大家最关心的话题。今天我就结合在工作中践行的实际情况,浅谈“5M1E”分析法在NGS实验室管理中的应用。 /p p style=" text-indent: 2em " “5M1E”其实就是对全面质量管理理论中六个影响产品质量的主要因素的简称,是指6种分析维度与方法,其中五项的英文是以M开头,一项是以E开头,分别为:“5M”:Man(人),Machine(机),Material(料),Method(法),Measurement(测);“1E”:Environment(环)。 /p p style=" text-indent: 2em " 一、& nbsp 人 /p p style=" text-indent: 2em " 人员是NGS实验室管理中最活跃的因素,对实验室的全部活动起着主导和支配作用,是决定实验室检测质量的根本因素。 /p p style=" text-indent: 2em " 1、& nbsp 专业与能力:因二代测序实验操作的复杂性,对NGS检验人员的要求不能仅仅停留在简单进行仪器操作这个层面上。为保证检验结果的快速、准确,检验人员不但要熟练掌握各种仪器的操作,更要了解可能影响检验结果的全方位因素,检验人员在技能方面必须有分子生物学的专业知识和技术能力。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、& nbsp 教育与培训:人员的培训在保证检验质量中尤为重要,从事二代测序的检验人员在上岗前必须先取得临检中心《临床基因扩增实验室技术人员培训合格证》和NGS技术的理论与技能培训。分析人员需要经过生物信息学的培训。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、& nbsp 专才到全才:为了让检验人员可以在保证质量的前提下快速上岗,可以将NGS实验室岗位进行细分,如收样、提取、建库、质检纯化、上机测序等,先按单岗进行培训考核上岗,定岗定区域,等熟练后再进行全方位培训,这样有助于实验室人员的安排,也有助于检测结果的准确性。 /p p style=" text-indent: 2em " 二、& nbsp 机 /p p style=" text-indent: 2em " 这里是指直接或间接用于检测分析的,对检测结果有影响的仪器设备及有关辅助性仪器设备等,这里包含了测序后数据分析软件。 /p p style=" text-indent: 2em " 1、& nbsp 仪器设备的校准与确认:对于检测设备,经过采购、到货验收、安装调试等过程后,首先在设备投入使用前进行校准或验证确认,确保用于检测的设备及其软件达到检测的准确度和规范性。当校准报告给出一组修正因子时,需要将其校准因子在实际中正确运用,否则会有仪器偏差引入。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、& nbsp 数据分析软件:这是NGS实验室特有的环节,实验室需要用商品试剂配套的软件进行数据分析,并确认使用软件的版本和数据库的现行有效版本;数据需要专业的生信人员进行分析,需要在数据预处理、数据比对、数据质控、分析判断等每个流程进行质控,确保数据分析的准确性。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、& nbsp 仪器的配套使用:需要使用商品试剂申报时的配套仪器型号,如燃石人EGFR/ALK/BRAF/KRAS 基因突变联合检测试剂盒(可逆末端终止测序法)受理号为CSZ1700157,配套仪器为Illumina 公司生产的MiSeqDx,虽然Illumina公司有MiSeq、MiniSeq、NextSeq500等不同型号的测序仪,但在检测过程中必须选用MiSeqDx型号的仪器,否则仪器之间的差异会影响检测结果的准确性。 /p p style=" text-indent: 2em " 4、& nbsp 设备的标识:设备标识是设备管理过程中非常重要的一个环节,设备要有一个唯一性编号的标识,这个编号是唯一性的,即使是同样型号的仪器也不允许重复,只有这样才能做到检测数据的溯源性要求。还有设备的运行、维修、暂停等状态也需要做好标识,防止设备的非预期使用影响到检测结果。 /p p style=" text-indent: 2em " 5、& nbsp 设备的维护和保养:设备要定期做好维护和保养,一般校准和验证的周期为1年,中间可以采用标准物质或同型号设备进行比对,确保设备的性能,保证结果的准确性。如设备有大的关键零件的维修更换、精密仪器的位置搬动等,需要对设备的性能重新进行验证确认。如测序仪等设备对外界环境有温湿度要求的,要确保环境符合要求,并做好监控和记录,否则外界环境对检测结果也会存在影响。 /p p style=" text-indent: 2em " 三、& nbsp 料 /p p style=" text-indent: 2em " 这里是指不局限于实验室的试剂和耗材,还包含检测的样本,检测记录和报告。 /p p style=" text-indent: 2em " 1、& nbsp 样本:要确保NGS检测结果的准确性,样本的质量起着关键性的决定作用,实验室应制定正确采集处理原始样品、标识及样品质检标准的文件化程序。 /p p style=" text-indent: 2em " 1.1& nbsp 采集活动前的指导:如采集的方法、影响采集方法的因素,样本采集的类型和量、样本存储的容器和必需添加物。 /p p style=" text-indent: 2em " 1.2& nbsp 采集活动的指导:采集患者身份的确认,采集样本的原始标识,采集时间等。 /p p style=" text-indent: 2em " 1.3& nbsp 样品的存储和标识:从样品接收开始直到报告出具,样品存储温度的要求、使用的保存液等,在整个实验室流转过程中都具有唯一性标识,防止混淆。除了样本本身的区别标识,还应该有样品的状态标识,如待检、检测中、已检三种状态,分别存放在不同的区域中。 /p p style=" text-indent: 2em " 1.4& nbsp 制定样本的质检标准:如石蜡包埋(FFPE)的非小细胞肺癌(NSCLC)组织样本,肿瘤细胞含量应达20%以上,提取的DNA量应大于50ng才能开始NGS的下一步检测。如样本质检不合格需要重新进行采样,如不进行样本的质检直接进入下一道工序,到最后发现检测结果不符合要求,耗时又耗钱,耽误患者用药时间。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、& nbsp 试剂 /p p style=" text-indent: 2em " 实验室应制定用于试剂的接收、验收、使用、存储的文件,试剂到货时进行外观及性能的进货验收,按照存储温度及批号规则进行试剂的存放,按照批号、效期的原则录入到系统并做好库存卡,试剂领用做到先进先出。商品化试剂在用于临床样本检测应进行有效的性能验证(如准确性、灵敏度、特异性)。 /p p style=" text-indent: 2em " NGS的商品试剂因都是低温保存,一般都会有开瓶有限期和反复冻融次数要求,实验室在使用过程中需要及时记录开瓶日期和冻融次数,使用时可根据需要进行分装,避免反复冻融。若分装后的物料需要继续保存,则应注明物料名称、原瓶开瓶日期、分装日期等信息,确保试剂的可靠性。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、& nbsp 耗材 /p p style=" text-indent: 2em " NGS实验室都会用到各种规格的移液器枪头、PCR管、离心管等一次性耗材,市场上有众多的厂家及规格型号,在NGS实验过程中请确保使用无菌、滤芯、低吸附的规格型号;同时确保无脱氧核糖核酸酶(DNase)和核糖核酸酶(RNase)污染。 /p p style=" text-indent: 2em " 4、& nbsp 记录和报告 /p p style=" text-indent: 2em " 记录和报告也是一种特殊的物料,记录设计要有检测样本、使用的设备编号、使用的试剂批号、检测日期、检测人、复核人、检测结果的原始数据等信息,方便追溯。每个实验环节需要及时、准确、真实填写各种记录,定期整理归档管理。检测报告内容应包含但不局限于患者人员信息、病历信息、样本信息、所用试剂和分析软件信息、检测结果及解释,报告人及有签发报告资质人员的签名。报告应简洁扼要、通俗易懂。 /p p style=" text-indent: 2em " 四、& nbsp 法 /p p style=" text-indent: 2em " 为了使NGS实验规范管理,操作标准统一,保证检测结果的准确性,需要制定各种程序性文件、作业指导书、记录表单,文件保持现行有效版本,方便员工随时取阅,做到“有法可依、有法必依、执法必严、违法必究”。 /p p style=" text-indent: 2em " 1、& nbsp 程序性文件:可以参照CNAS-CL02:2012《医学实验室质量和能力认可准则》的要素建立实验室管理的质量手册和程序性文件。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、& nbsp 操作性规程:可以采用图文并茂的方式建立实验操作细节、设备操作规程、质控方法及质控标准等。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、& nbsp 记录表单:可以根据NGS的工序如收样、提取、建库、纯化、上机测序各工序形成全套的实验操作记录;另外如设备使用、维护、保养记录、温湿度监控记录、试剂的配置记录等配套的各类表单,均由质量部受控发放使用。 /p p style=" text-indent: 2em " 五、& nbsp 测 /p p style=" text-indent: 2em " 为了提高检测结果准确性和可靠性所采取的有关措施和活动。 /p p style=" text-indent: 2em " 1、& nbsp 实验室间质评(EQA):也叫室间质量评价,是国家卫健委利用各实验室间的比对来确定实验室能力的活动,实际上它是指为确保实验室维持较高的检测水平而对其能力进行考核、监督和确认的一种验证活动。这是NGS实验室证明自己能力的一种很好的方式,也是自己实验室技术能力在行业中展示的一个窗口,应该积极报名参加。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、& nbsp 实验室间比对:实验室间比对是按照预先规定的条件,由两个或多个实验室对相同或类似的测试样品进行检测的组织、实施和评价,从而确定实验室能力、识别实验室存在的问题与实验室间的差异,是判断和监控实验室能力的有效手段之一。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、& nbsp 人员比对:为了提高自己实验室人员的技能,建议定期开展人员比对活动,这是维持和提高检验人员能力水平的一种很好的手段。倡导实验室形成你追我赶的氛围,不断提升实验人员的技能。 /p p style=" text-indent: 2em " 4、& nbsp 盲样测试:能直接反映实验室的仪器设备和技术水平,可以作为实验室技术人员转正考核的一种手段。 /p p style=" text-indent: 2em " 5、& nbsp 阳性对照和阴性对照:每次检测都必须放置阳性对照和阴性对照,作为最终判断结果的参考依据。阴性质控品(NC)的检测结果应为阴性,若其中有突变检出,说明环境中可能存在DNA污染源。阳性质控品(PC)的检测结果应为某个基因突变对应阳性,如果突变未检出,说明试剂盒性能不理想或操作过程有误,此次检测结果无效。 /p p style=" text-indent: 2em " 六、& nbsp 环 /p p style=" text-indent: 2em " 这里是指检测过程中的实验室硬件环境。 /p p style=" text-indent: 2em " 1、& nbsp 实验室设计布局:NGS实验室设置应该严格按照国家卫健委高通量测序实验室的要求进行,申请临床基因扩增检验实验室验收,标准化分区及空气流向,确保工作有序,互不干扰,防止污染。 /p p style=" text-indent: 2em " 一般肿瘤领域二代测序分为试剂准备区、样本与文库制备区、DNA打断区、杂交捕获区(扩增一区)、文库扩增区(扩增二区)、文库检测区、测序区、电泳区共八个区,每个房间压差依次梯度≥5Pa,设置PCR专用走廊和缓冲间,在缓冲间内,可设置正压,使室内空气不流向室外,室外空气不流向室内。严格人流物流分开,严格遵守从一区到八区的单一方向制度,不得反向进入前一个区,尽量减少在实验区内不必要的走动,以减少交叉污染。 /p p style=" text-indent: 2em " 2、& nbsp 区域管理:在各个实验区使用带有明显区别标志的工作服和物品(如不同颜色),每个工作区域均有专用的仪器设备,各区域仪器设备须有明确的标记,避免设备物品如加样器等从其各自的区域内移出。当工作人员离开时,不得将本区的工作服、手套、口罩和物品带到其他区域,从而造成不同的工作区域间设备物品发生混淆污染。 /p p style=" text-indent: 2em " 3、& nbsp 环境卫生:每个区域都应该有独立的清洁工具,每个区域的清洁工具不得混用,清洁时按照从一区到八区的单一方向制度。工作结束后用75%的乙醇擦拭工作台面,用紫外线灯(建议安装无臭紫外灯)进行照射,同时注意实验室的通风换气。 /p p style=" text-indent: 2em " 国家原卫计委李大川处长在近期会议上肯定了近年来分子检测在临床中的突出贡献,随着精准医疗的发展,分子检测不仅有助于疾病的诊断分类,而且加深了人们对疾病的认识,指导疾病的靶向治疗。但是NGS检测的质量控制仍然存在问题:实验室设计、实验室人员水平、质量保证手段等。我们只有有效运用“5M1E”分析法,规范NGS实验室管理,保证质量,向临床提供真实、客观、准确的检测结果,才能更好地为大众健康服务。 /p
  • PDF数据库功能介绍—全图分析法鉴定非晶物相
    国际衍射数据中心(ICDD)出版发行的标准衍射卡片即PDF(Powder Diffraction Files)卡片数据库,主要用于结晶材料的物相鉴定和定量分析。最常用的粉末衍射法鉴定物相的基本方法称为Hanawalt Method,该方法鉴定物相的主要思路是收集粉末材料的XRD图,抽取物相衍射峰的d-I列表(d:晶面间距,I为衍射强度),利用XRD图中的三强线作为检索依据,通过比对标准PDF卡片库中收录的物相的标准衍射数据来确定可能的物相,随后再将XRD图中其余的衍射峰与PDF卡片中的衍射峰进行比对,确定XRD图中物相的种类[1]。图1:标准PDF卡片示意图图2:利用PDF卡片鉴定结晶物相 对于结晶性比较好的材料所收集的XRD数据,利用ICDD出版发行的PDF-2数据库即可满足Hanawalt Method分析XRD数据中的物相种类。对于结晶性比较差的材料,如聚合物、纳米态材料、黏土矿物等,这些非晶或半结晶材料所收集的XRD数据无明显的特征衍射峰或特征衍射峰半高宽、不对称度等很大,无法采用传统的Hanawalt Method完成物相鉴定。图3:采用Hanawalt Method无法分析非晶材料的物相 ICDD出版发行的PDF-4系列的数据库中,不仅仅收录了材料的标准衍射数据d-I列表,部分PDF卡片也收录了非晶、半结晶、纳米材料等纯相物质的衍射图,即Raw Diffraction Data (PD3),如下图所示:图4:PDF卡片中收录纯相物质的衍射图(Raw Diffraction Data,PD3)PDF-4系列数据库中所收录的纯相物质的衍射图(PD3),在物相鉴定的过程中支持全图分析法(Total Pattern Analysis)来分析XRD所对应的物相,在PDF数据库中该功能称为计算相似指数(Calculating Similarity Indexes)。相似指数是描述导入的实验XRD图与标准衍射卡片PDF卡片中PD3衍射图的相似性,具体采用数值表示,数值越小,表示二者的匹配越好,理论上完美的匹配值为0。相似指数(Similarity Indexes)来分析物相详细信息可参阅参考文献[2]和[3],计算相似指数的公式如下:需要说明的是全谱分析法分析XRD物相种类适合与实验XRD数据中只含有一个物相或XRD数据对应只含有一个主要物相。由于相似性指数的计算是基于两个衍射图中每个衍射数据库点的比较,因此在做该分析之前,一定要确保PDF卡片中PD3数据的设置参数和待分析的XRD数据收录仪器参数一致,从而将导入的XRD数据进行物相鉴定,以期得到正确的分析结果。下面以采用全图分析法来分析聚维酮(Povidone)的XRD数据是否为纯相为例来进行分析过程的说明,聚维酮主要作为药物合成的原料,为一种重要的血容量补充药剂, 也可作为增稠剂、助悬剂、分散剂、助溶剂、络合剂、前体药物制剂载体剂、粘合剂、成膜材 料、包衣材料和缓释材料。由于聚维酮(Povidone)是一种聚合物,且应用在药物领域,因此:步骤1:在PDF卡片界面中,利用检索PDF卡片的功能,检索出子领域为Pharmaceutical 和Polymer 中所收录的所有含有Raw Diffraction data的符合条件的PDF卡片:图5:含有Raw Diffraction data,属于Pharmaceutical 和Polymer领域的PDF卡片步骤2:选择Tools--- Calculate Similarity Indexes—导入待分析的XRD数据: 图6:选择导入的XRD数据,计算相似指数主要设置的说明:Prefer Raw Diffraction Data (PD3 Patterns):选中该选项后,将导入的实验XRD数据与当前PDF卡片中的的纯相原始衍射图(PD3)进行比较(如果可用)。纯相原始衍射图(PD3)通常为纳米晶、半晶或非晶材料。未选中该选项时(或者如果PDF条目没有原始衍射图案),导入的实验XRD数据将与当前PDF卡片中的模拟衍射图案进行比较。Use Individual Overlapping Region:选择该选项后,相似度指数计将基于导入实验XRD数据的x轴的范围和当前PDF卡片中纯相衍射图(PD3)。Use Set-wide Overlapping Region:选择该选项时,相似度指数计算将基于导入实验XRD数据的X轴区域以及搜索结果中所有PDF卡片中的纯相衍射图(PD3)的X轴区域。导入实验XRD数据后,将自动计算每个PDF卡片与实验XRD数据的相似性指数,并将相似值列在检索结果中,于计算的x轴区域的范围将显示在相似指数列表中的括号中。选择不同的PDF卡片与实验XRD图比对结果。 图7:全图分析法分析非晶态聚维酮(Povidone)其中红色为导入的XRD图,蓝色为PDF卡片中收录的纯相衍射图(PD3)参考文献:[1] JD Hanawalt, HW Rinn, Identification ofCrystalline Materials, Clssification and use of X -ray Diffraction Patterns, Industrial& Engineering Chemistry, 1936, ACS Pulication.[2]Karfunkel, H. R., et al. "Continuous similarity measure betweennonoverlapping X‐ray powder diagrams of different crystal modifications." Journalof computational chemistry 14.10 (1993): 1125-1135.[3]Hofmann, Detlef Walter Maria, and Ludmila Kuleshova. "New similarity indexfor crystal structure determination from X-ray powder diagrams." Journalof applied crystallography 38.6 (2005): 861-866.
  • 国家药典委员会发布关于通则0400光学分析法修订草案的公示
    2022年12月19日,药典委发布《中国药典》(2025年版)编制大纲。《大纲》指出, 到2025年,全面完成新版《中国药典》编制工作。符合中医药特点的中药标准进一步完善,化学药品、生物制品、药用辅料和药包材标准达到或基本达到国际先进水平,药品质量控制和安全保障水平明显提升。近期,国家药典委员会发布了一系列的修订草案,目的是将中药标准进一步完善,逐步完成新版《中国药典》编制工作。关于通则0400光学分析法修订草案的公示我委拟修订《中国药典》2020年版通则0400光学分析法(原通则0400光谱法)。为确保标准的科学性、合理性和适用性,现将拟修订的标准公示征求社会各界意见(详见附件)。公示期自发布之日起3个月。请认真研核,若有异议,请及时来函提交反馈意见,并附相关说明、实验数据和联系方式。相关单位来函需加盖公章,个人来函需本人签名,同时将电子版发送至指定邮箱。联系人:徐昕怡电话:010-67079522电子邮箱:xuxinyi@chp.org.cn通信地址:北京市东城区法华南里11号楼 国家药典委员会办公室邮编:100061附件:1. 0400光学分析法公示稿2. 0400光学分析法修订说明国家药典委员会2023年04月24日0400 光学分析法修订说明《中国药典》0400 光谱法通则多版未作修订。X 射线衍射法不是严格意义上的光谱方法,而是一种得到广泛应用的非光谱法的光学方法。非光谱中的光学方法中还有很多方法如折射法、散射法,特别是散射光学方法,越来越受到药学的重视,有必要将这些方法归入光学分析法中并进行归属。在光谱法中,原子光谱法除原子吸收光谱法外,常用的还有原子发射光谱法,后者主要有电感耦合等离子体原子发射光谱法(ICP-OES)。此外,电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)是以电感耦合等离子体作为激发源,采用质谱分析器检测电离离子的一种无机质谱法,虽然可将其视为电感耦合等离子体原子发射光谱与质谱联用技术,也不是严格意义上的光谱方法。ICP-OES 和 ICP-MS 在药品标准中的应用已很广泛,有越来越多的应用实例收载入药典,有必要对上述方法以及原子光谱法的基本原理和适用性进行定义和归属。2021 年,江苏省食品药品监督检验研究院承担了《中国药典》0400 光谱法通则修订任务,经药典委理化分析专业委员会审议,经过多次修改完善,制订了“0400 光学分析法通则(草案)”,面向社会各界公开征求意见。0400光学分析法公示稿.pdf0400光学分析法修订说明.pdf
  • 江苏省颗粒学会批准立项《氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法》等11项团体标准
    各会员单位及相关企业、各有关单位:为认真贯彻落实《中华人民共和国标准化法》、《团体标准管理规定》等有关文件的精神,根据《江苏省颗粒学会标准制定程序》的相关规定,江苏省颗粒学会于2024年5月23日至6月7日组织专家分别对江苏省特种设备安全监督检验研究院、生态环境部南京环境科学研究所等单位牵头申报的团体标准进行了立项评审。经专家评审会评定,《氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法》等11项团体标准(见附件)满足立项条件,现批准立项。请各申报单位严格按照江苏省颗粒学会团体标准工作要求,抓紧组织建标工作的实施,严把标准质量关,切实提高标准制定的质量和水平,增强标准的适用性和有效性。按时完成标准制定任务。为使立项标准的制定更加科学合理,欢迎有参与该团体标准编制工作意向的个人或单位与学会标准化工作委员会联系。联系人:王欢联系电话:025-85509178,13770321259邮箱:jskl_org@163.com附件:江苏省颗粒学会2024年度立项团体标准序号标准名称申请(牵头)单位计划完成时间1氧化石墨烯粉体失重率测定 热重分析法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月2石墨烯粉体中金属元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月3钢铁腐蚀产物 水溶性阴离子的测定 离子色谱法江苏省特种设备安全监督检验研究院2025年3月4冷喷烯锌涂料中石墨烯材料的定性检测无锡华东锌盾科技有限公司2024年10月5起重机械钢结构冷喷锌防护涂装技术指南无锡华东锌盾科技有限公司2024年10月6再生N-甲基哌啶生态环境部南京环境科学研究所2024年8月7再生二乙二醇甲醚生态环境部南京环境科学研究所2024年8月8大气颗粒物中铅含量测定 双硫腙比色法南京理工大学2025年3月9移动式γ射线探伤放射源远程监测监控技术规范南京理工大学2025年3月10水质 碘化物的测定 高效液相色谱法淮阴工学院2024年12月11再生石墨电极江苏嘉明碳素新材料有限公司2025年3月
  • 时代新维发布时代新维硅酸根分析仪国标比色分析法新品
    应用TP306 硅酸根分析仪用于发电厂除盐水、蒸汽冷凝水、炉水及化工、制药、化纤、半导体行业水中可溶性二氧化硅和硅酸盐含量的分析、检测。原理在pH为1.1~1.3条件下,水中的可溶硅与钼酸铵生成黄色硅钼络合物,用1-氨基-2萘酚-4-磺酸(简称1-2-4酸)还原剂把硅钼络合物还原成硅钼蓝,用硅酸根分析仪测定其硅含量。仪器利用光电比色原理进行测量。根据朗伯-比耳定律:当一束单色平行光通过有色的溶液时,一部分光能被溶液吸收,若液层厚度不变,光能被吸收的程度(吸光度A)与溶液中有色物质的浓度成正比。功能特点* 先进贴片工艺及一体化设计,高集成度电路设计稳定耐用。* 先进单片机技术,高性能,低功耗。* 光源采用进口单色冷光源,性能优良,信号稳定,功耗低,寿命长。* 本底补偿功能,减少微量硅测量误差。* 自动计时提醒功能,方便操作者使用,提高工作效率 。* 空白校准,消除零点漂移和电气漂移,提高测量精确度。* 数据循环存储功能(最多256条),自动清除溢出数据,操作简单,查询方便。技术指标显 示: 5.0寸触摸彩色液晶,中文显示测量范围: (0.0~200.0)μg/L或(0.0~2000)μg/L精 确 度: ±2%F.S分 辨 率: 0.1μg/L重 复 性: ≤1%稳 定 性: ±1% F.S/4h环境温度: (5~45)℃环境湿度: ≤90%RH(无冷凝)外形尺寸: 260mm×200mm×180mm供电电源: AC (85~265)V 频率 (45~65)Hz功 率: ≤30W重 量:3.2kg订购指南* 硅酸根标液* 排污管* 电源线* 进样杯注意事项1.配制溶液的Ⅱ级试剂水必须是纯度很高的高纯水,最 好 是高性能混床离子交换装置产生的去离子水。2.所有试剂应保存在专门标识的聚乙烯塑料瓶中。所有试剂的质量等级都必须是分析纯或分析纯以上,且未过保质期。3.每天应对仪器做一次空白校准,每隔两周应对仪器进行一次曲线校准,以消除电气漂移、光学漂移和温度漂移对仪器的影响。创新点:* 先进贴片工艺及一体化设计,高集成度电路设计稳定耐用。 * 先进单片机技术,高性能,低功耗。 * 光源采用进口单色冷光源,性能优良,信号稳定,功耗低,寿命长。 * 本底补偿功能,减少微量硅测量误差。 时代新维硅酸根分析仪国标比色分析法
  • 电池电解液液体透射测量工具—台式色差仪
    随着科技的飞速发展,电池已经成为我们日常生活中不可或缺的能量储存好帮手!从我们的便携式电子设备,到那些酷炫的电动交通工具,都要靠电池的支持才能动起来。没错,电池可是真正的能量源头呢!然而,要说到电池的性能和稳定性,可真得多亏了电解液,它是电池的核心组件之一!电解液主要由溶剂、导电盐和添加剂组成。溶剂通常是有机溶剂,例如碳酸酯、碳酸酰、醚类等,导电盐则是决定电池电导率的关键因素。添加剂的加入可以调节电解液的性质,如粘度、化学稳定性等,以提高电池的性能。有了优秀的电解液,电池的表现就会更稳定、更强劲。这样一来,我们的电子设备就能续航更久,电动交通工具也能跑得更远。所以说,不管是充电还是输出电能,电解液功不可没啊!然而,电解液的透射性质有时候可能会遇到一些问题哦!比如,如果电解液的透明性不够好,光线就可能被挡住,影响电池内部的能量传输效率,让电池性能变差。另外,电解液对特定波长的光线吸收过多,可能引起化学反应,导致电池不稳定。而且,电解液中溶质的浓度变化也会影响光线透射的特性。那么,我们要如何解决这个透射相关的问题呢?这就需要依靠Ci7x00系列的Ci7800台式分光色差仪与Ci7860精密色差仪来帮忙!这两款仪器可谓是我们的得力助手!Ci7800台式分光色差仪,可以简单快速地测量电解液的透射率,看看它有没有足够的透明性,保证光线能顺利穿过,让电池能高效传导能量。Ci7800色彩色差仪支持多达5个反射孔径和4个透射孔径,可通过不同位置的端口来测量各种样品的色彩与外观。这项功能使得它在许多领域中都得到了广泛应用。此外,Ci7800还支持多达3个UV滤光镜来控制纺织品、塑料、油漆、涂料和纸张中的荧光增白剂。设备内置数码相机具有预览和主动目标定位功能,可保证测量区域的准确定位,并能捕获图像以备日后检索。同时,它还能检测样品上的污点、划痕或缺陷,并提供随附的测量数据以备审计,为质量控制提供了有效支持。如果我们想要更深入的了解电解液的光学特性,这时候Ci7860精密色差仪就派上用场了!它不仅可以测量透射率,还能给我们提供更多数据,包括吸收特性和反射率等等。这样一来,我们就能全方位地了解电解液的性质,发现其中的问题,进而针对性地优化电解液的配方。Ci7860精密色差仪广泛应用于多个工业领域,包括纸张、纺织物、塑料、颜料、汽车以及屏幕色彩校正等。它为这些行业提供了可靠的色彩测量和管理解决方案,帮助企业提高产品质量,降低生产成本,增强市场竞争力。有了这两款色差仪,我们可以轻松解决电解液透射相关的问题!通过优化电解液的性能,我们就能让电池表现得更稳定、更强劲,让我们的电子设备续航更久,电动交通工具跑得更远,让我们的生活更便利、更美好。同时,这些仪器的应用也推动着科技的不断发展,让能源领域取得了更大的进步。随着技术的不断创新和仪器的不断完善,相信电池的未来会变得更加出色!“爱色丽彩通”是丹纳赫公司旗下的品牌,总部位于美国密歇根州,成立于1958年。作为全球领先的色彩趋势、科学和技术公司,爱色丽彩通提供服务和解决方案,帮助品牌、制造商和供应商管理从设计到最终产品的色彩。
  • 《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》等四项国家环境保护标准征求意见
    贯彻《中华人民共和国环境保护法》,保护环境,保障人体健康,提高环境管理水平,规范环境监测工作,我部决定制订《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》等4项国家环境保护标准。目前,标准编制单位已编制完成标准的征求意见稿。根据国家环境保护标准制修订工作管理规定,现将标准征求意见稿和有关材料印送给你们,请研究提出书面意见,并于2010年10月15日前反馈我部。   联系人:环境保护部科技标准司 谷雪景   通信地址:北京市西直门内南小街115号   邮政编码:100035   联系电话:(010)66556214   传真:(010)66556213   附件:1.征求意见单位名单.doc   2.《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿).pdf   3.《水质 氨氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿)编制说明.pdf   4.《水质 总氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿).pdf   5.《水质 总氮的测定 连续流动分析法》(征求意见稿).pdf   6.《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(征求意见稿).pdf   7.《水质 总氮的测定 碱性过硫酸钾消解紫外分光光度法》(征求意见稿)编制说明.pdf   8.《水质 钡的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》(征求意见稿).pdf   9.《水质 钡的测定 石墨炉原子吸收分光光度法》(征求意见稿)编制说明.pdf   二○一○年九月十日
  • 韩国研发超高分辨率单次测定“核磁共振分析法”
    韩国科学技术研究院(KIST)开发出仅需单次测量就可获得超高分辨率碳原子核磁共振信息的分析法,可用于分析分子结构复杂的天然物质结构。研究结果刊登在《Angebante Chemi》上。  这种“超选择性异种核分极传达法(UHPT)”可在短时间内选择性分析碳、氢原子及它们之间的连接信息,仅需一次测量即可在碳原子核NMR信号中找出与特定氢原子核连接的碳,实现数赫兹(Hz)水平分辨率的碳原子信号。与传统分析法相比,该分析法具有快速、准确和经济性。与超高磁场NMR设备相比,仅用约为五分之一的检测时间,即可获得同等水平的NMR信号解析能力。在天然物质生物产业领域,该技术可用作查明新材料有效成分及规格化的标准分析技术。  本文摘自国外相关研究报道,文章内容不代表本网站观点和立场,仅供参考。
  • 岛津发布河水标准物质及自来水中镉的无火焰原子吸收分析法
    根据日本「关于部分修改水质标准相关省令等的省令」(厚生劳动省令第十八号)(2010年2月17日),自来水中镉的标准从0.01 mg/L以下修改为0.003 mg/L以下。新标准已从2010年4月1日开始实施。在新标准中,从过去的4种分析方法中删除了火焰原子吸收法,采用的3种分析方法,1. 无火焰原子吸收法,2. ICP发射光谱分析法,3. ICP质谱分析法。本文介绍对于由日本分析化学会提供的作为认证标准物质的JAC0302河水标准物质(添加),以及在自来水中添加浓度相当于标准值1/10的镉所制成的样品,以无火焰原子吸收法进行分析的实例,并介绍简便的自动稀释再次测定功能。 ■装置和测定条件 装置 主机 AA-7000原子化部 GFA-7000自动进样器 ASC-7000 ASK-7000 分析波长 228.8 nm 狭缝宽 0.7 nm 电流值 8 mA 亮灯方式 BGC-D2 石墨管类型 热解石墨管 进样量 2~20 μL(合计进样量为25μL) 温度程序 干燥 120 ℃灰化 500 ℃原子化 1800 ℃净化 2400 ℃ 标准液浓度 上限浓度0.0012 mg/L(1.2μg/L) 干扰抑制剂 硝酸钯水溶液5 μL (含钯100 ppm) ■测定结果 制作工作曲线时使用了自动进样器的自动稀释、添加功能,因此,只需在自动进样器中放入稀释液、标准液原液(2 ppb)、干扰抑制剂(硝酸钯水溶液)就可制作工作曲线。根据测定结果。河水标准物质获得了与认证值一致的结果。自来水中添加浓度相对于标准值的1/10的样品,无论真度还是精度都获得了良好的结果。 AA-7000的自动进样器(ASC-7000+ASK-7000)配备了自动稀释再次测定功能。如果使用此功能,则在未知样品浓度超过设置上限时,可以自动地减小采样量重新进行测定。输入未知样品上限浓度,选择自动稀释再次测定,则在测定超过设置上限浓度的样品时,自动减小采样量进行再次测定。自动稀释再次测定的稀释倍率自动地输入自动稀释栏中,显示在实际浓度栏中。通过使用此自动稀释再次测定功能可减轻分析者进行再次测定时的负担。 欲知详情请点击基于无火焰原子吸收法的河水标准物质及自来水中镉的分析。关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所为扩大中国事业的规模,于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司。 目前,岛津企业管理(中国)有限公司在中国全境拥有12个分公司,事业规模正在不断扩大。其下设有北京、上海、广州分析中心;覆盖全国30个省的销售代理商网络;60多个技术服务站,构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。 岛津作为全球化的生产基地,已构筑起了不仅面向中国客户,同时也面向全世界的产品生产、供应体系,并力图构建起一个符合中国市场要求的产品生产体制。 以“为了人类和地球的健康”为目标,岛津人将始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn。
  • 2020年版《中国药典》四部通则增修订解读系列二: 热分析法
    药典相关2020版《中国药典》已于7月2日正式颁布,并于今年12月30日起正式实施。2020版《中国药典》对结晶性检查法、药品晶型研究及晶型质量控制指导原则做进一步的修订,热分析法是研究药物晶型的主要手段,本期咱们就来聊聊新修订的热分析法。晶型研究的重要性您知道为什么有些国产仿制药和国外原研药的药效差异如此巨大吗?答案之一可能就是晶型不同!因为同一药物的不同晶型可能有不同的物理化学性质(比如溶解度、溶出度、生物有效性等)从而影响到药品的有效性、安全性或质量。图1 资料来自网络新闻药品晶型质量研究方法1差示扫描量热仪DSC图2 差示扫描量热仪DSC3DSC既可以定性进行晶型种类鉴别,也可以定量进行晶型含量分析,单一晶型仅有一个熔融吸热峰,而多晶型药品有一个以上的熔融吸热峰。对于单一晶型和混晶原料建立标准曲线,就可以快速获得晶型含量的信息。当然DSC也可用于结晶性检查,晶态物质在升温过程中会有尖锐状吸热峰,而非晶态物质没有吸热峰。下图3是氯磺丙脲DSC升温测试曲线,根据文献氯磺丙脲存在5种不同的晶型,每一种晶型的溶解性不同,这导致在人体中的释放速率不同。通过DSC曲线的熔融温度可以帮助我们快速判断晶体的类型,其中熔点128 ℃和123℃分别是晶型Ⅱ和晶型Ⅲ,也能清晰地看到药物转晶的过程。图3 氯磺丙脲的DSC曲线2热重分析仪图4 同步分析仪TGA/DSC3+热重分析仪可用于假多晶型判定、吸附水和结晶水区别及定量、某些药物的干燥失重或水分测定,同时热重分析仪与质谱仪联用可用于样品中结晶溶剂(含水)或其他可挥发性成分的定性、定量分析等。通过TGA或者TGA/DSC可以快速地测定药物中结晶水的含量和判定假多晶型,图5是一个收录在化学药品对照品图谱集的药物结晶水测试的案例。吸附水的失去是一个渐进过程,而结晶水的失去则发生在特定的温度或温度范围(与升温速率有关),在此温度由于失重率发生了突跃而呈台阶状。结晶水的失去在热重曲线上有失重台阶,而晶型熔融则没有。结合热重和热流曲线,我们准确地判定热重曲线第一个失重台阶是结晶水,含量大概为4.9%,而热流曲线第一个吸热峰不是药品中的某个晶型的熔融,而是结晶水或者说是假多晶型。图5 药物结晶水含量测试3热载台显微镜分析法图6 HS84 DSC 热台系统热载台显微镜法可观测药品的物相变化过程,通过光学显微镜或偏光显微镜直接观测并记录程序温度控制下样品的变化情况。可视化的信息可以帮助我们更好地研究药品的固固转变、结晶等行为。图7是利用DSC 热台系统(图6)将氯磺丙脲从135℃---以10℃/min分别降低到80℃、90℃和100℃恒温,通过显微镜可观察样品结晶过程。由显微热台拍摄的图片我们看到随着结晶温度的提高,成核速率降低,但是晶体生长速率提高,晶胞变大。图7 氯磺丙脲不同温度下结晶(从左到右分别为80℃、90℃和100℃)随着中国药典对药品晶型研究及晶型质量控制的标准日益提高,热分析技术在制药行业必将发挥越来越重要的作用。
  • 日立实验|荧光分析法测定硫酸奎宁含量
    ▶#日立实验#荧光分析法某些物质的分子能吸收能量而发射出荧光,根据荧光的光谱和荧光强度,对物质进行定性或定量的方法,称为荧光分析法。荧光分析法具有灵敏度高、选择性强、需样量少和方法简便等优点,它的测定下限通常比紫外-可见分光光度法低2~4个数量级,在生化分析中的应用较广泛;既可依据发射光谱特征,又可依据激发光谱特征进行测试。摘要本实验采用日立F-4700荧光分光光度计对不同浓度硫酸奎宁溶液进行测试。实验原理1.硫酸奎宁的分子结构特征硫酸奎宁属生物碱类抗心率失常药,其分子具有喹啉环结构,可产生较强的荧光,可直接用荧光法测定其荧光强度,由校正曲线求出回归方程进而求出试样中奎宁的浓度。2.定量依据与方法2.1定量依据:在低浓度时,溶液的荧光强度与溶液中荧光物质的浓度呈线性关系。2.2定量方法:标准曲线法:配制一系列标准浓度试样测定荧光强度,绘制标准曲线,再在相同条件下测量未知试样的荧光强度,在标准曲线上求出浓度。测试条件测试结果配置不同浓度硫酸奎宁标准样品,测试其标准曲线如下结论本次实验采用荧光分析法对硫酸奎宁溶液进行定量测试。结果表明,日立荧光分光光度计测定硫酸奎宁溶液标准品线性良好,同时对未知浓度样品进行测试,结果准确,测试结果不受其它干扰物质影响,说明日立荧光分光光度计灵敏度高,满足用户需求。END公司介绍:日立科学仪器(北京)有限公司是世界500强日立集团旗下日立高新技术有限公司在北京设立的全资子公司。本公司秉承日立集团的使命、价值观和愿景,始终追寻“简化客户的高科技工艺”的企业理念,通过与客户的协同创新,积极为教育、科研、工业等领域的客户需求提供专业和优质的解决方案。 我们的主要产品包括:各类电子显微镜、原子力显微镜等表面科学仪器和前处理设备,以及各类色谱、光谱、电化学等分析仪器。为了更好地服务于中国广大的日立客户,公司目前在北京、上海、广州、西安、成都、武汉、沈阳等十几个主要城市设立有分公司、办事处或联络处等分支机构,直接为客户提供快速便捷的、专业优质的各类相关技术咨询、应用支持和售后技术服务,从而协助我们的客户实现其目标,共创美好未来。
  • 关于举办《粒度分析 颗粒跟踪分析法》等五项颗粒表征国标宣贯会的通知
    各有关单位:GB/T 42348-2023《粒度分析 颗粒跟踪分析法(PTA)》等五项项颗粒表征国家标准已由国家市场监督管理总局、国家标准化管理委员会发布。为保证颗粒表征国家标准的有效贯彻实施,便于相关人员能正确理解和掌握标准内容,全国颗粒表征与分检及筛网标准化技术委员会秘书处决定举办颗粒表征国家标准宣贯会,请各相关机构及有关企业事业单位自愿选派人员参加。现将有关事宜通知如下:一、宣贯内容1. GB/T 42348-2023《粒度分析 颗粒跟踪分析法(PTA)》宣贯;2. GB/T 42660-2023《气溶胶颗粒数量浓度 凝结核颗粒计数器的校准》宣贯;3. GB/Z 42353-2023《Zeta电位测定操作指南》宣贯;4. GB/T 42342.2-2023《粒度分布 液相离心沉降法 第2部分:光电离心法》宣贯;5. GB/T 42351.1-2023《颗粒标准样品的制备 第1部分:基于单分散球形颗粒尖桩栅栏分布的多分散标准样品》宣贯。二、主讲专家各项国家标准第一起草专家。三、参会对象各高校、科研院所颗粒表征相关研发、应用人员,颗粒表征相关研发单位、颗粒表征仪器研发单位科研人员、销售人员,颗粒表征检测机构、实验室等管理人员、实验员等,颗粒相关制造企业管理人员、技术人员、实验员、供销人员等。四、宣贯时间、地点时间:2023年11月24日 9:00~16:00地点:中国机械科学研究总院怀柔科技创新基地地址:北京市怀柔区京密北五街与杨雁东三路交叉路口西五、报名事宜请扫描下方二维码报名;本次宣贯会不收取费用,食宿自理;推荐入住北京西苑饭店。六、联系方式联 系 人:侯长革联系地址:北京市海淀区首体南路2号,100044联系电话:010-88301158,13661132269电子邮箱:tc168@pcmi.com.cn
  • 岛津单克隆抗体分析法“nSMOL法“有效性验证论文受关注
    获选日本药学会学术杂志Biological and Pharmaceutical Bulletin封面 岛津制作所基础技术研究所岩本典子等的单克隆抗体分析法“nSMOL法“有效性验证的相关论文,被评选为7月1日发行的日本药学会学术杂志Biological and Pharmaceutical Bulletin(39卷7号)的封面。该论文是国家癌症研究中心的产学合作共同研究成果之一。 该研究小组在2014年发表了使用高速液相质量分析仪(LC/MS/MS)对单克隆抗体的可变区肽进行选择性检测和分析的新方法(nSMOL法:nano-surface and molecular-orientation limited proteolysis)。这个方法不依赖抗体药物种类就能够检测血液中浓度,具有里程碑意义。 针对该方法的实用化,研究小组依照日本厚生劳动省的《医药品开发过程中生物样品中药物浓度分析方法验证指导原则》(2013年,药食审查发0711第1号),开展曲妥珠单抗(商品名称:赫塞汀)及纳武单抗 (同:Opdivo)等多种抗体药物的nSMOL方法的可靠性评价,并公开发表学术论文。论文对作为抗CD20人鼠嵌合抗体的利妥昔单抗(同:美罗华)的分析认证结果进行了报告。 准确的血液中抗体药物浓度监测,对于提高早期毒性、药效评价的开发效率以及探讨向精准医疗推广等方面极其重要。不依赖抗体种类,且使用能满足一定可靠性标准的nSMOL方法,为抗体药品的药物治疗监测领域发展做出贡献。通过可变区选择性分解,实现实用的生物分析(转载自日本药学会 Biol. Pharm. Bull.第39卷7号封面) 论文名: Validated LC/MS bioanalysis of Rituximab CDR peptides using nano-surface and molecular-orientation limited (nSMOL) proteolysis. Noriko Iwamoto, Megumi Takanashi, Akinobu Hamada, and Takashi Shimada Biol. Pharm. Bull. 2016, vol.39, No.7关于岛津 岛津企业管理(中国)有限公司是(株)岛津制作所于1999年100%出资,在中国设立的现地法人公司,在中国全境拥有13个分公司,事业规模不断扩大。其下设有北京、上海、广州、沈阳、成都分析中心,并拥有覆盖全国30个省的销售代理商网络以及60多个技术服务站,已构筑起为广大用户提供良好服务的完整体系。本公司以“为了人类和地球的健康”为经营理念,始终致力于为用户提供更加先进的产品和更加满意的服务,为中国社会的进步贡献力量。 更多信息请关注岛津公司网站www.shimadzu.com.cn/an/ 。 岛津官方微博地址http://weibo.com/chinashimadzu。岛津微信平台
  • 流动分析法国家标准/行业标准汇总解读
    流动分析技术是20世纪50年代开发的一种湿化学分析技术,该技术自动化程度高,可批量检测样品,解放了劳动力,提高了工作效率,且具有检出限低、重现性好、分析速度快等特点,已广泛应用于环保、水质、烟草、质检及医学检验等行业,测试项目包括总氰化物、氰化物、挥发酚、阴离子表面活性剂、磷酸盐、总磷、总氮、氨氮、硫化物、六价铬、硝酸盐、亚硝酸盐、COD(Mn)、尿素等。建立流动分析仪器的技术标准,是推动我国流动分析仪器市场健康发展的必然需求。近十年来,流动分析技术相关标准的制修订在有条不紊地持续进行。据统计,已颁布流动分析技术相关的推荐标准有40余项,涉及国家(推荐)标准和方方面面的行业标准,包括:GB/T(土壤和饮用水)、SN(出入境)、HJ(环境)、EJ(核)、SL(水利)、YS(有色)、、地方标准(DB)和团体标准(T),以及ISO(国际标准)。尤其是2023年10月即将实施的生活饮用水标准检验方法GB/T 5750.4-2023中把感官性状和物理指标中的挥发酚类、阴离子合成洗涤剂指标规定了连续流动分析法和流动注射分析法;GB/T 5750.5-2023中无机非金属指标中的氰化物和氨(以N计)规定了连续流动和流动注射分析法。(点击阅读流动分析技术在《生活饮用水标准检验方法》中的应用)近期,宁夏化学分析测试协会对《水质 敌百虫的测定 液相色谱串联质谱法》等7项团体标准进行了评审,并予以发布,其中《水质 硝酸盐氮的测定 流动注射法》(T/NAIA0247-2023)和《水质 亚硝酸盐氮的测定 流动注射法》(T/NAIA0248-2023)两项标准采用连续流动分析法。连续流动分析仪被广泛应用于烟叶及烟草制品中的化学分析,可检测指标包括: 总糖及还原糖的测定、总氮的测定、氯的测定、淀粉的测定、 钾的测定、烟气中氰化氢、总植物碱的测定、硝酸盐的测定、接装纸六价铬测定、挥发酚/挥发碱等。
  • 原子吸收法对锂电池正极活性物质/电解液高精度分析
    随着技术的不断革新,锂电池正在逐渐朝着小型轻量化,大容量化,长寿命化发展,对于锂电池的安全性能有了更高的要求,锂电池中每种材料的主成分、添加物和杂质都会影响其安全性和性能,因此需要高精度“定量分析各材料中的锂元素”、“测定正极活性物质中的组成元素摩尔比”、“测定有机溶剂-电解液中分离出的异物”等。ICP等离子体发射光谱法适合多元素分析,但不适用碱金属和有机溶剂分析,这种方法对某些元素的检测灵敏度低。而且使用成本较高。日立偏振塞曼原子吸收分光光度计可以高精度定量分析碱金属-锂元素,并且可以稳定测定正极材料中组成元素的摩尔比,其精度低于1%。此外,还可以轻松测定有机溶剂-电解液中含有的异物,石墨炉法比ICP等离子体发射光谱法的检测灵敏度更高。 ■ 分析实例对钴酸锂中的锂元素和钴元素进行定量分析,最终得到两种元素的摩尔比基本为其理想摩尔比1:1,其精度低于1%。采用日立偏振塞曼原子吸收分光光度计可以高精度地测定正极材料中组成元素的摩尔比。从电解液结果可知,分别使用火焰法测定电解液中钠元素,石墨炉法测定电解液中钾元素,可得到准确地测定结果,并且石墨炉法测定钾元素灵敏度高,可轻松实现ppb级别测定。采用日立偏振塞曼原子吸收分光光度计可以准确高灵敏度测定有机溶剂-电解液中含有的异物。 关于日立偏振塞曼原子吸收分光光度计ZA3000系列热分析仪详情,请见: https://www.instrument.com.cn/netshow/SH102446/C170248.htm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。
  • 仪表不凡,智测未来--WVTR系列电解法水蒸气透过率测试仪
    WVTR系列电解法水蒸气透过率测试仪测试原理薄膜:将待测试样装夹在恒温的干、湿腔之间,使试样两侧存在一定的湿度差,由于试样两侧湿度差的存在,水蒸气会从高湿侧向低湿侧扩散渗透,在低湿侧,水蒸气被干燥载气携带至水分析传感器,通过对传感器电信号的分析计算,从而得到试样的水蒸气透过率和透湿系数。容器:容器的外侧是高湿气体,内侧则是流动的干燥气体,由于容器内外湿度差的存在,水蒸气将穿透容器壁进入容器内部,进入容器内部的水蒸气将由流动的干燥载气携带至水分析传感器,通过对传感器电信号的分析计算,可得到容器的水蒸气透过率等结果。注:产品技术规格如有变更,恕不另行通知,SYSTESTER思克保留修改权与解释权!
  • ASD | 使用 VIS-NIR 光谱仪通过特征波长和线性判别分析法快速区分有机和非有机叶菜
    有机蔬菜,是指在蔬菜生产过程中严格按照有机生产规程,禁止使用任何化学合成的农药、化肥、生长调节剂等化学物质,以及基因工程生物及其产物,而是遵循自然规律和生态学原理,采取一系列可持续发展的农业技术,协调种植平衡,维持农业生态系统持续稳定,且经过有机食品认证机构鉴定认证,并颁发有机食品证书的蔬菜产品。关于如何快速鉴别有机蔬菜与非有机蔬菜,光谱仪器的应用提供了新的思路。一起来了解一下今日推荐的文章。使用 VIS-NIR 光谱仪通过特征波长和线性判别分析法快速区分有机和非有机叶菜(空心菜、苋菜、生菜和小白菜)当前有机叶类蔬菜面临着可能被非有机产品替代以及容易脱水和变质的挑战。为了解决这些问题,本研究采用ASD FieldSpec 4 便携式地物光谱仪结合线性判别分析 (LDA) 来快速区分有机和非有机叶菜。有机类包括有机空心菜 (Ipomoea Aquatica Forsskal)、苋菜 (Amaranthus tricolor L.)、生菜 (Lactuca sativa var. ramosa Hort.) 和小白菜 (Brassica rapa var. chinensis (Linnaeus) Kitamura),而非有机类别由四种对应的非有机类别组成。分别对这些蔬菜的叶子和茎的反射光谱进行二元分类。鉴于 VIS-NIR 光谱范围广泛,使用稳定性选择 (SS)、随机森林 (RF) 和方差分析 (ANOVA) 来评估遗传算法 (GA) 选择的波长的重要性。根据GA选择的波长及其SS评估值和位置,叶片光谱分类的显著波段为550-910 nm和1380-1500 nm,而茎光谱分类的显著波段为750-900 nm和1700-1820 nm。在LDA分类中使用这些选定的波段,分类精度达到了95%以上。本研究所选取的叶类蔬菜用蒸馏水进行了严格的清洗,以有效消除其表面杂质,并在开始光谱测量之前进行了干燥处理。为了防止蔬菜变质,在不参与实验时,将其储存在温度为 4°C 的冷藏装置中。叶片和茎类样品的反射光谱在实验室中通过ASD系统直接测量,没有使用化学试剂和其他预处理。ASD地物光谱仪系统实验平台对于本研究,仅使用了400 nm到2500 nm之间的反射值。针对四种不同类别的叶菜,包括有机和非有机品种,共获取了100个反射光谱。这些反射光谱是从不同样品的不同位置获取。每个单独的光谱是通过对相应样品的五次扫描数据进行平均得到的。四种叶菜的可见光和近红外反射光谱;绿色曲线(有机);红色曲线(非有机)叶类蔬菜的叶和茎的可见光和近红外反射光谱根据遗传算法选择的波长(所有点)得出的所选波段,以及通过稳定性选择方法评估的前 10 个显著波长(红点)的位置(a) 叶片光谱(550–910 nm和1380–1500 nm)(b) 茎光谱(750–900 nm和1700–1820 nm)【结论】本研究结合了可见光和近红外光谱学、波长选择方法以及线性判别分析,成功地实现了对有机叶菜和非有机对应物的快速区分。通过分析遗传算法选取的波长分布和最显著波长的分布,我们明确确定了适用于叶片和茎的关键光谱带,这些带包括了550–910 nm和1380–1500 nm以及750–900 nm和1700–1820 nm的范围。利用这些光谱带进行分类,我们取得了98.3%的高准确度。研究还揭示了特定波长对叶片和茎的光谱分类有着显著影响,例如在700 nm、820 nm和1400 nm附近的波长对叶片分类的影响显著,而在800 nm、1780 nm和2400 nm附近的波长对茎分类起到了重要作用。此外,我们发现稳定选择方法在评估波长重要性和分类结果方面表现优异。这项研究提供了一种经济、快速、无损伤的方法来识别有机叶菜,未来的研究可以进一步改进分类模型,并将该技术扩展到其他有机叶菜的识别中,从而为农产品质量和认证领域的发展提供了重要的参考。
  • 红外法和电解法水蒸气透过率测试该如何抉择?
    ASTM F3299是使用电解检测传感器(库仑P₂ O₅ 传感器)测量通过塑料薄膜的水蒸气透过率的标准测试方法。根据该测试方法的描述,F3299适用于由单层或多层合成或天然聚合物和箔(包括涂层材料)组成的片材和薄膜。ASTM F1249是使用调制红外传感器(1990年采用)测量通过塑料薄膜的水蒸气透过率的标准测试方法。根据该测试方法的描述,F1249适用于测试由单层或多层合成或天然聚合物和箔(包括涂层材料)组成的柔性阻隔膜和片材。当查看上述每个标准的描述时,它们似乎都可以应用于几乎相同的应用。那么,为什么要选择使用其中一种标准而不是另一种标准?水蒸气透过率测试方法F3299和F1249有什么不同每种测试方法中使用的传感器技术是两种标准之间的主要区别,每种传感器都有其特定的优点和缺点。例如,MOCON的AQUATRAN Model 3 WVTR测量仪器(ASTM F3299)针对的是超高阻隔材料,这些材料旨在将渗透检测范围推至极低水平。这些最低检测限(LOD)的典型应用包括测试OLED显示器、太阳能电池板和要求苛刻的柔性薄膜等,这些应用需要准确且极其灵敏的仪器来确认材料阻隔性能。对于中低阻隔材料,适合选择MOCON PERMATRAN-W® 3/34配备的调制红外传感器方法(ASTM F1249)进行测试。该仪器的WVTR范围为10-3至103 g/(m2day),具有很长(4-5年)的传感器寿命以及自动化操作功能。水蒸气透过率测试仪AQUATRAN Model 3在选择具有最高灵敏度(LOD)的WVTR渗透仪器时,首先需要确保您材料的WVTR范围与仪器的WVTR范围相匹配,并确认传感器有至少1-2年,最好5年以上的使用寿命。通过选择合适的WVTR范围和最长寿命的传感器,您可以最大限度地提高测量精度、可重复性、测试范围、成本和测量方便性。如果阻隔材料具有中等的WVTR范围选择ASTM F1249还是ASTM F3299?当阻隔材料的WVTR水平不在超低WVTR范围内时,它们会渗透大量水分。在P₂ O₅ 传感器中,传感器会由于长期暴露于湿气环境导致性能损耗。因此,对于中等阻隔材料,使用IR传感器是更好的选择,红外传感器的最大特点是其高精度和长寿命,它在中等阻隔材料的WVTR范围内具有更长的使用寿命。调制IR传感器可以轻松处理中至较高的WVTR水平,用于0.005至1000g/(m2day)的宽范围WVTR测量。F3299是否可以替代F1249?每种测试方法都有自己的理想应用:ASTM F3299适合10-5至10-3 g/(m2day)的应用、ASTM F1249则更适合10-3至103 g/(m2day)的应用。此外,新ASTM F3299的方法描述直接对应ISO 15106-3的方法描述,因此ASTM F3299在技术上对市场来说并不新鲜,MOCON的AQUATRAN系列WVTR测试仪器自2006年以来就符合ISO 15106-3标准。因此,ASTM F3299只是在ISO 15106-3、ASTM F1249、ASTM E-398等一组已建立的WVTR测试方法中添加的另一种测试方法。注:如果已经有在使用的符合ASTM F1249测试方法的MOCON渗透设备,则无需为ASTM F3299购买新的仪器。ASTM F1249仍然是最适合10-3至103g/(m2day)阻隔材料的测试方法。如果您仍有疑问,请与我们的渗透专家联系,以便帮助您找到最适合您应用的仪器。
  • 粒粒皆信息:什么是单颗粒物/单细胞ICP-MS质谱分析法?
    在使用电感耦合等离子质谱法(ICP-MS)进行分析之前,对含有颗粒状残留物的液体样品进行适当的酸消解仍是标准前处理步骤。采用此类或类似样品前处理后,所记录的ICP-MS数据也跟整体粒子数量以及种类连在一起,对需要分析要求更加精细的应用不完全满足需求。2003年,Degueldre首次证明了ICP-MS质谱法可以定量检测单个颗粒物,并引入了单颗粒物(single particle-sp)ICP-MS质谱分析的概念[1]。spICP-MS质谱分析法可以测量单个颗粒内含所有元素的质量以及总颗粒物数浓度,并且提供比其他分析技术好得多的检测极限(单颗粒物ICP-MS质谱仪是如何工作的?单颗粒物ICP-MS质谱分析具有以下两个主要要求: 样品中的颗粒物数浓度非常低,以降低将多个颗粒物同时引入ICP-MS质谱仪的可能性 质谱质量分析仪以不到2毫秒的驻留/积累时间不间断运行,以观察持续的单颗粒物事件在实践中,我们可以将任何液体样品导入ICP质谱系统,当中一些液体样品在颗粒物传输和电离方面比其他相对更加高效。取决于采用ICP质谱仪的硬件配置,颗粒物悬浮液通常被稀释到10万-100万个颗粒物/毫升的浓度。当液体样品中的颗粒物数量足够少时,单位时间将只有一个颗粒物进入ICP系统。进入等离子系统,颗粒物将被气化、雾化和电离,形成元素离子。所生成的离子将通过多级差分压强接口从前端ICP系统导向下游质量分析仪,该减压接口用于调节ICP大气压进样口与低压(如10-6毫巴)质量分析仪之间的压力差。逐步减压过程中,系统内置离子光学元件将离子最大效率地传输到质量分析仪。质量分析仪利用电场和/或磁场在离子撞击检测器之前根据其质荷比(m/Q)对元素离子(同位素,或氧化物等)进行有效分离。所生成的质谱图显示在每个质荷比下记录的离子数量。质荷比可用于定性元素(或干扰物)类别,而信号强度则用来定量元素浓度。经ICP源后单颗粒物离子事件产生非常快速的瞬态信号(信号尖状突起),总持续时间一般只有几分之一毫秒。因此,质量分析仪的响应速度需要适配或者更快,从而完整的记录多种离子信号。如前所述,扫描型质量分析仪通常仅针对一种或两种元素,而TOF质量分析仪则能够瞬时记录单颗粒对应的整张质谱(所有质荷比),同时也包含了元素同位素和可能的氧化杂质信息。对于所记录的任何元素(基于质荷比),在瞬态单颗粒物事件持续时间内观察到的总离子信号与单颗粒物中该元素的质量成正比。ICP-MS质谱仪检测到的单颗粒物事件(瞬态信号尖峰)频率则与引入液体样品中的颗粒物数浓度成正比。值得注意的是,不包含信号尖峰的连续平滑信号区域(类似于信号时序图中的背景信号)则代表溶解在液体样品中的相应浓度信息。 为确保所记录的质谱数据包含,且只包含来自单个颗粒物的信号,质量分析仪必须以较快的数据采集效率运行[5]。随着数据采集所需时间的增加,包含两个或多个连续颗粒物信号的事件数量将会相应增加,这会导致后续结果的分析和解读产生偏差。此外,通过在高瞬时分辨率下采集数据,还可以提高信噪比(SNR):与粒子共同单位时间内噪声(对应无颗粒物事件)越少,谱图信噪比将越高,空间检测限则越好。使用spICP-MS质谱仪可实现的空间检测限与特定的元素和其同位素相关,通常在10纳米至数百纳米范围内。无论是将所记录的信号强度转换为元素质量,还是将颗粒物事件频率转换为粒子数浓度,均需要对仪器进行适当的校准。通常,基于参考颗粒物进行校准是最直接的方式,但由于缺乏这些标准颗粒物,这种方式并不直接适用。因此,Pace等 [6]提出了一种替代校准程序,即使用元素标准溶液,同时利用标准程序确定颗粒物传输效率和检测效率。许多分析实验室都在使用这种方法,但其他不同的校准概念在相关文献中也有报道 [7]。超纯水是与ICP-MS质谱仪最兼容的单颗粒物分析溶剂,提供最佳的检测限,但其并不适用于所有系统。此外,在适当样品稀释或颗粒物提取成后,也可以在更复杂的样品基质中进行单颗粒物分析[8],[9]。单颗粒物多元素ICP-MS质谱仪使用由四极杆或扇形场质量分析仪为主的ICP-MS系统进行单颗粒物分析仅限于信息相对简单的样品(比如单元素金属或个别氧化物粒子),因为这类质量分析仪只能在瞬时单颗粒物事件持续时长内记录一种或两种元素信号。相比之下,飞行时间质量分析仪(比如TOFWERK icpTOF系统)则可以记录每个单颗粒物内所有元素及其同位素信号。因此,除了报告元素质量和数量浓度外,基于飞行时间(TOF)的质谱仪还可以精准表征粒子的多元素组分,排除可能的杂质干扰。这种独特的功能对于快速增长的复合纳米粒子分析应用潜力巨大。此外,初始的简单粒子在暴露于复杂环境后经常会发生组分变化,这也使它们的特性和相互作用途径发生变化。单颗粒物多元素ICP-MS系统可以提供有效的方法用于研究这些过程。随着纳米颗粒物在日常产品应用范围和生产规模的持续增加,人们越来越担心其对环境和生命系统(包括人类)可能造成的潜在负面影响。与类似的天然源颗粒物相比,释放到环境中的工程纳米材料的浓度仍然非常低。有效检测出这些人造颗粒物对预测其未来对环境和生命系统的影响至关重要。可以想象,要在复杂的环境背景中准确识别出低浓度颗粒物非常具有挑战性。最近,相关研究人员提出使用多元素spICP-MS质谱分析法对单颗粒物进行指纹识别,提供了解决该问题的一种可能解决方法。举例来说,业界已成功运用该方法在含有天然铈粒子的复杂背景下追踪土壤中的二氧化铈(CeO2)工程纳米颗粒物[2]。延伸阅读1. Degueldre, C. and P.Y. Favarger, Colloid analysis by single particle inductivelycoupled plasma-mass spectroscopy: a feasibility study. Colloids Surf., A, 2003. 217(1-3): p. 137-142.2. Praetorius, A., et al., Single-particle multi-element fingerprinting (spMEF) using inductively-coupled plasma time-of-flight mass spectrometry (ICP-TOFMS) to identify engineered nanoparticles against the elevated natural background in soils. Environ. Sci.: Nano, 2017. 4(2): p. 307-314.3. Scanlan, L.D., et al., Silver Nanowire Exposure Results in Internalization and Toxicity to Daphnia magna. ACS Nano, 2013. 7(12): p. 10681-10694.4. Suzuki, Y., et al., Real-time monitoring and determination of Pb in a singleairborne nanoparticle. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2010. 25(7): p. 947-949.5. Hineman, A. and C. Stephan, Effect of dwell time on single particle inductively coupled plasma mass spectrometry data acquisition quality. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2014. 29(7): p. 1252-1257.6. Pace, H.E., et al., Determining Transport Efficiency for the Purpose of Counting and Sizing Nanoparticles via Single Particle Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry. Analytical Chemistry, 2011. 83(24): p. 9361-9369.7. Gschwind, S., et al., Capabilities of inductively coupled plasma mass spectrometry for the detection of nanoparticles carried by monodisperse microdroplets. Journal of Analytical Atomic Spectrometry, 2011. 26(6): p. 1166-1174.8. Peters, R.B., et al., Development and validation of single particle ICP-MS for sizing and quantitative determination of nano-silver in chicken meat. Analytical and Bioanalytical Chemistry, 2014. 406(16): p. 3875-3885.9. Mitrano, D.M., et al., Detecting nanoparticulate silver using single-particle inductively coupled plasma-mass spectrometry. Environmental Toxicology and Chemistry, 2012. 31(1): p. 115-121.
  • 广东省医疗器械管理学会关于征集《胃泌素17测定试剂盒(标记免疫 分析法)》等两项团体标准起草单位的通知
    各医疗器械行业相关单位:为贯彻落实《国务院关于印发深化标准化工作改革方案的通知》(国发办〔2015〕13号),进一步建立和完善与国家标准、行业标准等协调互补的医疗器械团体标准体系,学会正筹备开展《胃泌素17测定试剂盒(标记免疫分析法)》等两项团体标准的制定,为了更好地完成团体标准制定工作,学会决定公开征集该两项团体标准的起草单位。现将有关事项通知如下:一、团体标准名称《胃泌素17测定试剂盒(标记免疫分析法)》《细胞角蛋白19片段(CYFRA21-1)测定试剂盒(化学发光免疫分析法)》二、团体标准起草单位征集要求(一)具有与标准项目相关的科研和技术能力,在行业内具有较高的权威性;(二)具有熟悉国家医疗器械有关政策、法律、法规和医疗器械标准体系的人员;(三)具有熟悉标准中涉及的技术发展趋势、国内外的生产水平和使用要求,对当前存在问题和解决办法都较为了解的人员;(四)熟悉标准编写规则及标准制修订工作程序;(五)能够按照标准项目制修订进度要求按时完成所承担的工作;(六)各单位指派的标准起草人员须具有相应的技术工作经历与专业素质,以确保标准制修订工作能保质保量按时完成。三、起草单位的义务及权利(一)参与标准制修订,需承担相应的标准制修订费用;(二)服从学会的领导,按时完成制定标准的各阶段任务;(三)保证标准技术指标的国内先进性、科学性;(四)保证标准的实用性和可操作性;(五)充分发表意见,保证该标准的成熟性;(六)标准前言署上单位名称和起草人姓名(备注:每份标准每个单位限定列名1人) (七)标准制修订后,将优先享有参与本标准修订的权利;(八)学会会员单位享有优先参与权。四、报名方式及联系人拟申请成为标准起草单位的相关单位,每项团体标准需单独填写《广东省医疗器械管理学会团体标准起草单位申请登记表》(见附件1),经所在单位盖章后于2023年8月21日前发至学会邮箱:GDMDMA@163.com。联系人:林晓娟,13427587954。 广东省医疗器械管理学会 2023年7月20日附件1:广东省医疗器械管理学会团体标准起草单位申请登记表.docx
  • 快速分析锂离子电池电解液的劣化
    1. 前言随着全球工业化的进展,能源需求的增长,研究高性能的储能装置受到相关领域的广泛关注,锂离子电池是目前综合性能优异的电池体系。锂离子电池属于二次电池,可以充电后,再次使用,常用在电动汽车,手机,便携笔记本电脑中,属于绿色环保能源。具有体积小,寿命长,高电压,高功率密度,无记忆效应等特点。1.1 锂离子电池工作原理锂离子电池主要通过锂离子的“嵌入/脱出”实现电池能量的存储和释放。过渡金属的嵌锂化合物常用于正极材料,他们的晶格结构对电池的容量至关重要。如以LiCoO2为例,充电过程发生的反应如下:充电时,在外电场作用下,Li+从LiCoO2晶格脱出,穿过电解液隔膜,嵌入石墨负极,电子通过外电路从正极流出,流入负极,正极电压升高,负极电压降低,电池端电压升高,完成充电。放电时,Li+从石墨负极脱出,嵌入LiCoO2正极,电子经外电路从负极流出,对负载做功,流入正极,正极电压降低,负极电压升高,电池端电压降低,实现放电做功。 1.2 锂离子电池电解液正极材料,负极材料,隔膜材料,电解液材料是锂离子电池的四大关键部分。研发电池的关键材料是国内外开发的重点。其中电解液被称为锂离子电池的“血液”,是正负极材料之间传输电子的通道,是获得高功率,高能量密度,长寿命的锂离子电池的保证。电解液通常由纯度高的有机溶剂、锂盐、添加剂等组成。随着锂离子电池不断的充放电过程,电池会出现劣化,其中电解液状态是评价电池劣化的最主要因素之一,也是评价电池劣化的最直观的方法。因此,分析电解液的劣化非常重要。电解液分析的传统方法,如GC / LC-MS、核磁共振、傅里叶红外,这些方法在样品制备和前处理方面,耗时长,操作繁琐。另外,对于电解液中含量较少的成分,传统的方法很难检测出它们的变化差异。而三维荧光结合多变量分析方法,能够以更短的时间、更容易、高灵敏度的检测电解液的变化。客户可以使用三维荧光进行电解液中成分变化的筛选,联合传统分析方法确定变化的具体物质。因此三维荧光提供了一种快速寻找电池劣化的原因,可以有效减少或避免在研发或使用过程产生这种劣化的原因,大幅提高分析效率。 详细的应用数据请点击:https://www.instrument.com.cn/netshow/sh102446/s926995.htm荧光分光光度计F-7100和多变量分析软件3D SpectAlyze日立荧光分光光度计具有超高的扫描速度,无需复杂的样品前处理,能够快速测定样品。另外,日立具有专用多变量分析软件3D SpectAlyze,因此可以提供数据测量和解析一体化,从而获取样品的详细信息。使用荧光分光光度计结合多变量分析软件可以快速评价荧光强度发生变化的体系。
  • 众瑞仪器发布ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)新品
    ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)产品简介ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)采用紫外差分吸收光谱技术测量烟气中的SO2、NO、NO2和NH3,可选O2、CO、CO2、H2S传感器测量气体浓度,不受烟气中水蒸气影响,具有较高的测量精度和稳定性,特别适合高湿低硫工况测量。其中紫外差分吸收模块在热湿状态下进行测量,避免除水造成的烟气组分损失。整机采用一体便携式设计,采样管和主机为一体,携带方便。可供环境监测部门对各种锅炉排放的气体浓度、排放量进行检测,也可应用于工矿企业进行各种有害气体浓度的测量。参考标准JJG968-2002 烟气分析仪检定规程HJ/T 397-2007 固定源废气监测技术规范DB37/T 2704-2015 固定污染源废气氮氧化物的测定紫外吸收法DB37/T 2705-2015 固定污染源废气二氧化硫的测定紫外吸收法DB37/T2641-2015 便携式紫外吸收法多气体测量系统技术要求及检测方法HJ 973-2018 固定污染源废气 一氧化碳的测定定电位电解法GB13233-2011 火电厂大气污染物排放标准Q/0214 ZRB009-2017 烟气综合分析仪GB/T 37186-2018 气体分析 二氧化硫和氮氧化物的测定 紫外差分吸收光谱分析法HJ 1045-2019 固定污染源烟气( 二氧化硫和氮氧化物 )便携式紫外吸收法测量仪器技术要求及检测方法功能特点采用热湿法紫外差分原理检测SO2、NO、NO2和NH3,适合高湿低硫工况,完全避免冷凝除湿造成的烟气组分损失;带有皮托管、烟温传感器接口,能够自动测量烟温、流速和含湿量;内置含湿量传感器,可同步测量含湿量,实时折算干态浓度选配传感器(CO、CO2、H2S);内置电池,采样结束后自动完成反吹功能;内置蓝牙,通过手机或平板进行人机交互、数据存储;采样分析一体式结构,便携性好;数据显示和接口丰富:蓝牙打印、U盘导出、100万条数据存储、排放量折算、浓度折算;内置高效冷凝除水模块,防止O2传感器进水损坏,蠕动泵排水,自动化程度高;预热时间短,可以在现场快速达到测量要求;自主知识产权的高稳定吸收池,采用前端维护和调整结构,可靠性高,非专业人员也可进行气室擦拭和维护。采用钛合金真空隔热管,隔热效果好;配有高温探针,满足不同烟温工况。 创新点:ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)采用紫外差分吸收光谱技术测量烟气中的SO2、NO、NO2和NH3,可选O2、CO、CO2、H2S传感器测量气体浓度,不受烟气中水蒸气影响,具有较高的测量精度和稳定性,特别适合高湿低硫工况测量。其中紫外差分吸收模块在热湿状态下进行测量,避免除水造成的烟气组分损失。ZR-3211型便携式紫外烟气综合分析仪(H款,热湿法)
  • 滴定分析“新技术”:光谱滴定概述及进展
    摘要:光谱滴定方法作为滴定领域的新技术,是替代颜色滴定(感官滴定、人工滴定)的新一代革新技术。在可见光范围内,采用全波长同步监控+色空间算法+曲线算法技术,建立了试剂量与单一计量参数的在线二维滴定曲线坐标,从而使颜色滴定方法提升为自动化仪器分析方法。与电位方法、温度方法相比,应用面广、不干扰被测定反应、测量无延迟、无接触性传感器、不受温度影响、反应灵敏、沿用颜色测量方法原理等诸多优点,未来将在滴定分析技术中占主导地位。表1.四种滴定技术比对表滴定技术发明人时间距今优缺点滴定分析方法(感官滴定方法)法国化学家,Joseph Louis Gay-Lussac19世纪上半叶约150年现况:建立了深厚的理论、标准体系。优点:简单,至今仍是滴定分析的主流方法。缺点:主观方法,误差大,无法量值溯源。前景:逐步被淘汰。电位滴定德国化学家,Rorber Behrend1893127年现况:历史久,研究充分。优点:测量精确,图形化操作,可量值溯源。缺点:属间接测量,操作条件多、需要根据测量对象适配器材、要求高、受温度影响大、干扰化学反应、信号延迟。前景:应用受限,市场有限。温度滴定P.迪图瓦和E.格罗贝特192298年现况:目前通常作为电位滴定仪的附件。优点:反应灵敏,不干扰反应过程,可量值溯源。缺点:属间接测量,应用于简单反应体系。前景:应用面狭小,市场很有限。光谱滴定中国20183年现况:新技术,理论不完善,仪器未商品化。优点:属直接测量技术,高准确度、高可靠性、不受温度影响、不干扰化学反应、终点明显,可量值溯源,操作简单,应用面广。缺点:不能分析混浊、固体和半固体及终点无色变的化学反应溶液,应用尚不普及。前景:逐步替代感官滴定方法,成为滴定分析的主导技术,市场广阔。滴定分析法作为化学分析经典方法,是各领域的通用分析方法,目前有几千种颜色分析方法应用在药品、食品、农产品、土壤、化工、石油、冶金、机械、试剂、环保、生物、医疗、… 等各种行业,只要有化学物质分析的工作,就离不开滴定分析技术。高精度的滴定终点判别和自动化判别技术,直接决定了光谱滴定技术的高准确度和可靠性。光谱滴定的用途:1、替代原有的光度滴定分析方法;2、替代广泛应用的感官滴定方法;3、建立系列新的光谱滴定检测方法和标准;4、偶氮、稀土、苯基荧光酮等显色剂的研究;5、分子开关或分子机器的光化学性能研究;6、光辐射化学研究;7、应用于化学分子形态;8、生物酶活性研究;光谱滴定方法为近几年新研发的技术,尚未推广,科普宣传、仪器制造、方法原理、应用案例等方面属于初创状态,仅有原理样机和《化学光谱滴定技术》著作面世。研究人员和投资者不会立即看到技术体系的应用和效益,但目前的工作是实现后期专利技术独占的前期工作,是实现大规模替代感官滴定的理论、方法、标准、仪器提供关键的前瞻性基础。其经济价值方面,与电位滴定仪的中国十亿市值市场、世界70亿市值(瑞士万通,2015)相比,该技术属滴定行业内国内外首创,目前没有任何型号的商品机问世,故无法对其市场前景做出明确评价。参考滴定分析仪器的市场,光谱滴定技术的应用领域远远大于电位分析技术。一旦仪器商品化,研发机构将在该投入上取得知识产权保护和大于电位滴定仪的长期的效益。目前亟待解决与存在的问题建议:采取联合申请课题,取得科技部、基金、协会、企业的政策和资金支持,共同进行理论体系、测量原理、商品机型仪器生产、应用技术研究与方法推广、国际专利申报等方面的研究,尽快保持我国现有的国际领先地位。本资料简单介绍光谱滴定原理、算法、技术应用和案例分析,供制造商、技术研究者、合作者参考。滴定分析法发展历程滴定分析法(titrametric analysis)的研究历史可追溯到18世纪晚期。19世纪上半叶,法国化学家Joseph Louis Gay-Lussac命名了滴定分析方法,因此被认为是滴定分析法的发明者。如今,滴定法成为最重要的化学分析技术之一,应用普遍而频繁。其方法采用人工操作、眼睛观看颜色、大脑对颜色变化做出判断、语言形容滴定过程的额颜色变化,属于主观判断的感官分析方法,简单、应用广、速度快、成本低,也存在受色评价环境影响大、语言描述模糊、眼睛感受的个体差异大、手工控制滴定准确度差等缺点,这种建立在主观观察基础上的方法已经不适应现代检测技术的需求。只是由于历史过于悠久,其建立海量检测方法、技术标准以及应用领域的习惯,致使其还在广泛应用。化学反应过程的颜色变化,是化学结构变化的可见光表现,颜色变化代表反应过程的进程,是结构对光谱吸收的性质,所以测量的颜色变化可以准确表征反应中物质结构的变化,这也是与感官滴定方法一脉相承。现代研究证明,颜色的最精确的测量方式是分光式测量方法,颜色可以用CIE 1976(L*a*b*)彩色均匀空间的三维坐标位置标识,每个颜色都有其唯一指标位置,颜色的变化可以在CIE 1976(L*a*b*)彩色均匀空间的三维坐标中描述出变化轨迹,从而将主观的颜色变化描述转变为客观测量数据,进而实现化学分析过程的光谱滴定测量技术。光谱滴定方法的基础是色测量的分光式测量方法,所以,从原理上它就具有高准确度、高可靠性、可量值溯源的优点。计入相关变量因子算法的滴定曲线的凸变峰型非常明显清晰。具有准确、可靠、明显、自动等诸多优点。缺点与光分析方法相似,计算方法复杂、数据量庞大,严重依赖于数据处理系统,这在计算技术高速发展的今天已经不是问题了。而其替代逐步替代感官滴定方法的发展趋势,将成为滴定分析的主导技术,技术应用和仪器市场及其广阔。一、滴定原理与分类目前的滴定分析(titrametric analysis),按测量原理主要分为可见光颜色滴定、电位滴定、温度滴定等三种滴定方法,光谱滴定属于可见光颜色滴定的仪器分析方法,可以替代可见光颜色滴定的大部分方法。1、可见光颜色滴定法颜色测量包括光源颜色的测量与物体色的测量两大类,滴定分析领域关注反应液的颜色变化,属于非荧光物体测量。化学滴定分析反应中的可见光颜色测量属于非荧光物体测色,为感官颜色滴定法和传统仪器颜色滴定法两大类。其中,仪器颜色滴定法包括光密度法、紫外光度滴定、可见光光-电积分法和分光光度滴定(光电滴定)。仪器颜色滴定法测量反应液体颜色是测定液体在测量时的光谱光度特性反应液体光谱反射比P(λ)或者反应液体的光谱透射比τ(λ)等,计算出色刺激函数φ(λ)之后,根据色度学的三个基本方程求出被测颜色的CIE三刺激值X、Y、Z(标准照明体Y= 100)。 1.1 感官颜色滴定法其实质是一种目视光度测定法,原理是利用加色混合定律,将各个分量的未知色加在一起,以描述所得的未知色。是依靠反应过程中的颜色的变化,用人眼作为感受器、大脑判断颜色变化程度,在被测量溶液中加入指示剂或者依靠反应过程中的颜色感官颜色滴定法直观、简便、快速等优点,是滴定实验中最常用的方法之一,是一种完全主观评价方法,同时也是最简单的一种方法。眼睛是一种光学系统,能够在视网膜上产生图像。它由包括角膜、水状体、虹膜状体以及玻璃体等实体组成,使眼睛能够针对以105系数变化的照明水平简单而快速地做出反应。眼睛能够感知的最小照度为10-12Lx(相当于夜空中黯淡的星光)。为了能够感知到光,人眼中包含了锥状细胞和杆状细胞两种感光器:锥状细胞感受到各种颜色(“明视觉”),对波长555 nm的黄绿光谱区域,其灵敏度最高;杆状细胞使我们看到的是黑白的画面(“夜间视觉”),在波长507 nm的绿光谱区域,其灵敏度最高。人眼对光谱灵敏度曲线见图1。图1.人眼对光谱灵敏度曲线其弊端在于观察变色阈值是借助人眼,经验和心理、生理因素的个体差异引起较大的判断误差,无法溯源,受环境条件影响大,可变因素太多,且无法进行定量描述,从而影响到评估的准确性和可靠性。虽然感官颜色滴定法是应用面最广的分析方法,但其主观测量结果的缺陷致使其处于被逐步淘汰的趋势。1.2、可见光-光密度检测分析法 光密度测量是测量反射光量和入射光量的大小,光密度计提供的光之间的差别是光的吸收量,也即被测液体表面层的吸收光量大小,吸收特性的度量,只表示黑或灰的程度。该方法只要应用在印刷行业,“彩色密度”是指测量时,通过红、绿、蓝三种滤色片分别来测量黄、品、青油墨的密度。它直观地反映了C、M、Y、K四色印刷的密度、网点百分比、油墨叠印率等,被广泛用于印刷行业的颜色和墨层厚度控制当中。 1.3、可见光光-电积分法 光电积分法是20世纪60年代仪器测色中采用的常见方法。是测量整个测量波长区间内,通过积分测量测得样品的三刺激值X、Y、Z,再由此计算出样品的色品坐标等参数。通常用滤光片把探测器的相对光谱灵敏度S(λ)修正成CIE的光谱三刺激值x(λ)、y(λ)、z(λ)。用这样的三个光探测器接收光刺激时,就能用一次积分测量出样品的三刺激值X、Y、Z。滤光片必须需满足卢瑟条件,以精确匹配光探测器。卢瑟条件如下:此类型仪器的测色准确度是与仪器符合卢瑟条件的程度有直接关系的,要做到完全符合上述条件是很困难的。在实际的滤色修正中,由于色玻璃的品种有限,仪器不可能完全符合卢瑟条件,只能近似符合应用部分滤光片法可使x(λ)和z(λ)曲线的匹配积分误差小于2%,y(λ)曲线的匹配积分误差小于0.5%。光电积分式仪器不能精确测量出被透射液体的三刺激值和色品坐标,但能准确测出被透射液体的色差,因而又被称为色差仪。所以,色差仪原理也可以进行颜色滴定分析,受其依据的原理限制,误差大、应用范围有限。 1.4、可见光-分光光度法 分光光度滴定(spectrophotometric titration),又称光电滴定(photoelectric titration)。通过测量滴定过程中吸光度又称分光光度滴定法。它是通过样品液体的透射光能量与同样条件下标准样品透射的光能量进行比较,得到样品液体在每个波长下的光谱吸收率,然后利用CIE提供的标准观察者和标准光源公式计算,从而得到三刺激值X、Y、Z,再由X、Y、Z按CIEYxy,CIELab等公式计算色品坐标x.y,CIELAB色度参数等。该方法以待测组分、滴定剂、反应产物在滴定过程中吸光度的变化确定滴定终点的分析方法。它能在底色较深的溶液和无色溶液中滴定,检测微弱吸光度变化、可准确确定滴定终点。该方法通过测量探测样品的光谱成分确定其颜色参数,不仅可以给出X、Y、Z的绝对值和色差值△E,还可以给出物体的分光透射率值和分光透射率曲线。采用此类仪器可实现高准确度的色测量,可对光电积分测色进行定标,建立色度标准等,故分光式仪器是颜色测量中的权威仪器。1.4.1光度滴定法光度滴定(photometric titration) 是在滴定过程中,用光度计记录特定波长的吸光度的变化(非颜色变化)。要求滴定过程中,溶液吸光度Abs的变化遵循朗伯-比尔定律。滴定时,每加入一定量的滴定剂,都同步在相同波长下记录其吸光度。然后以吸光度A为纵坐标,标准溶液的体积V为横坐标,绘出光度滴定曲线,从两条切线的交点可求得滴定终点。光度滴定方法要求被滴定溶液的吸光度的变化必须遵循朗伯-比尔定律。光度滴定法对于某些纯净液体和波长吸收特征性强的反应,非常方便,适用于滴定有色溶液、略微混浊的溶液、微量物质,有较高的灵敏度和准确度。由于采用单波长检测,不能适合反应前后由于结构改变导致的特征吸收波长偏移,而且当化学反应出现多次多个吸收波长时,无法获得多滴定终点的光度信号,可靠性和适用性差。1.4.2紫外光度滴定(ultraviolet photometric titration)利用溶液紫外光吸收的变化观察终点的一种光度滴定。例如,被测物是无色的,伴随滴定的进行,其紫外光吸收在改变。1.4.3浊度滴定(turbidimetric titration )又称比浊滴定法。利用沉淀的生成或消失,溶液浊度发生变化进行的滴定。用通常的光度滴定装置可进行滴定,由于沉淀粒子吸收光、沉淀的反应滴定。1.4.4可见光光谱滴定技术新一代可见光光谱滴定法技术(Visible Spectral Titration Technology, VSTT)是在可见光-分光光度法的基础上发展的。它是测量反应液体的多个设定波长的光谱透射比τ(λ),计算出光谱滴定曲线。在曲线上的凸变峰对应的体积值均为颜色突变点。该颜色突变点视为物质结构改变点,对应的加入试剂体积数为滴定终点的体积数。该方法的基础是色测量的分光式测量方法,所以,从原理上它就具有高准确度、高可靠性的优点。而采用现代数据处理技术剔除高速测量产生的噪音干扰,分离出的信号计入相关变量因子的算法,使滴定曲线的凸变峰型号非常明显清晰。具有准确、可靠、明显、自动等诸多优点。缺点与光分析方法相似,不能分析混浊、固体和半固体、终点无色变的化学反应溶液及其过程,而且计算方法复杂、数据量庞大,严重依赖于数据处理系统,这个缺点仅相对于其他方法相比,对于现代计算技术的发展根本不是问题。光谱滴定方法是2015年搭建成原理验证机、2018年提出光谱滴定的概念。依据该方法原理研发的设备和方法应用业内尚未普及,出版的文献著作仅有《化学光谱滴定技术》(王飞,著)。依据其原理和应用,光谱滴定方法可以替代感官颜色滴定法、可见光光-电积分法、单波长可见光分光光度法,与电位滴定方法、温度滴定方法一起成为滴定分析领域的3种仪器分析方法,相互补充。2、电化学分析法电化学分析法(electrochemical analysis)是以,测量原电池的电动势为基础,根据电动势与溶液中某种离子的活度(或浓度)之间的定量关系(Nernst 方程式)来测定待测物质活度或浓度的一种电化学分析法。是滴定领域中出现最早、应用最广的仪器测量技术。它是以待测试液作为化学电池的电解质溶液,比较其中一只电极电位随试液中待测离子的活度或浓度的变化而变化,与另外另一支是在一定温度下电极电位基本稳定不变之间的电动势来确定待测物质的念量。 1893 年德国学者 Rorbert Behrend 首次使用在滴定实验中应用电位分析方法做为判定终点方法。20 世纪中期自动电位滴定法在化学分析中开始流行,万通公司于 1949 年推出第一台用于酸度滴定的自动电位滴定仪 Titriskop。1957 年首创第一支活塞滴定管取代玻璃滴定管,1961 年诞生能够自动记录滴定曲线的自动电位滴定仪 Potentiograph。1971 年出现联用计算机的高性能电位滴定装置,1978 年,微处理技术与动态滴定技术结合,缩短分析时间的同时增强滴定精度。本世纪自动电位滴定仪的生产商较为著名的还有美国布鲁克海文公司、瑞士梅特勒-托利公司、英国马尔文公司、上海仪电科学仪器、上海雷磁科技公司、江苏新高科等。电位滴定法能有效减少人眼判断产生的主观误差,不需样品指示剂,无关溶液颜色和混浊度。是当前世界上最常用的自动化滴定方法。但其缺点在于电极使用不便、无法高温测定和滴定终点与颜色标准不一致。同时无法测定无离子参与、低浓度溶液、滴定产物稳定性小的单组分、滴定产物稳定性接近的多组分溶液浓度,严重影响的其使用范围。电分析法包括:电解法(electrolytic analysis method):电重量法(electtogravimetry):库伦法法(coulometric)库仑滴定分析法(coulometric tiyration):测定电解过程中所消耗的电量,按法拉第定律求出待测物质含量的分析方法称作库仑分析法。库仑分析法还可分为控制电位库仑分析法和恒电流库仑滴定法。电导法(conductometry) :电导分析法(conductometric analysis) :电导滴定法(conductometric titration):电位法(potentiometry) :直接电位法(dirext potentiometry):通过测量电池电动势来确定指示电极的电位,然后根据Nernst方程由所测得的电极电位值计算出被测物质的含量。电位滴定法(potentiometric titration):在滴定过程中通过测量电位变化以确定滴定终点的方法。和直接电位法相比,电位滴定法不需要准确的测量电极电位值,因此,温度、液体接界电位的影响并不重要,其准确度优于直接电位法。与感官颜色滴定法相比,对于待测溶液有颜色或浑浊时,终点的指示就比较困难,或者根本找不到合适的指示剂。电位滴定法是靠电极电位的突跃来指示滴定终点。在滴定到达终点前后,滴液中的待测离子浓度往往连续变化n个数量级,在等当点附近发生电位的突跃。被测成分的含量仍然通过消耗滴定剂的量来计算。因此测量工作电池电动势的变化,可确定滴定终点。电位滴定法无主观误差,是当前世界上最常用的自动化滴定方法。缺点在于必须针对不同化学反应类型选用特定电极、电极表面胶体与溶液交换接触交换电荷的接触式测量致使对含量低的样品测定产生较大影响、受温度影响大且不能高温测量、信号延迟、滴定终点与颜色滴定终点难以一致。伏安分析法(voltammetry):利用电解法过程中测得的电流-电压关系曲线(伏安曲线)进行分析的方法称作伏安分析法。极谱分析法(polarography):是用滴汞电极的伏安分析法称作极谱分析法。溶出法(stripping method):电流滴定法(amperometric titration):3、温度滴定法温度滴定法是非接触式传感探测技术。是一种量热分析技术,即用一种反应物滴定另一种反应物,随着加入滴定剂的数量的变化,测量反应体系温度的变化。滴定一般在尽可能接近绝热的条件下进行,被滴定物可以是液体或悬浮的固体;滴定剂可以是液体或气体。温度变化是由滴定剂与被滴定物间的化学作用或物理作用(例如一种有机分子吸附于固体表面)引起的。1922年P.迪图瓦和E.格罗贝特建立热滴定法,用于容量分析。1924年P.M.迪安和O.O.瓦茨最早使用测温滴定这一术语;以后又有人采用热滴定、焓滴定、测温焓滴定、量热滴定和测温滴定等术语,至今仍未统一。70年代以来,由于与滴定量热计相关的一些技术(如恒温浴、恒速滴定装置、反应容器、温度传感电路以及数据分析手段等)获得迅速发展,连续滴定法结果的精度已可与常用溶液量热计比美,而且能够滴定少于毫克级的试样。因此热滴定不仅可用于分析目的,而且已成为一种精密量热技术。滴定量热法特别适用于下述目的:在有连串反应或并行反应存在的情况下,测定焓变ΔH;用于包含微弱相互作用物种的反应,求吉布斯函数改变ΔG;鉴别络合反应中存在的物种等。还用于测定混合热、物质在两相中的分配系数和吸附容量等,并可用于生物化学、微生物学和环境化学等方面。实验数据以热谱图形式表示,它提供了有关反应中物质的量(滴定终点)和反应物质的特性(焓变)的数据。对图进行分析,可以得知反应容器中发生的反应的类型和数目,以及溶液中存在的各物种的浓度等信息。这部分内容称为热滴定,同时还可以确定反应的化学计量关系,计算反应的热力学量,如平衡常数K(ΔG°)、标准状态下的焓变ΔH°和熵变ΔS°,这部分内容称为滴定量热法。测温滴定法以热效应为基础,与溶液的许多性质(如粘度、光学透明度、介电常数、溶剂强度、以及离子强度等)无关,因此可以用于气相、液相、非水溶液、有色溶液、胶体溶液和粘稠浆状等体系。温度滴定法的特殊优点是不干扰滴定反应,如离子强度或溶剂等,则在很大程度上与它们无关。同时可以操作有色溶液,胶体溶液或浆液。同电化学方法中的电极比较,作为测量器件的温度传感器是惰性的,并且它不伪示试样成分参与反应的结果。3.2.1 CIE 1976(L*a*b*)均匀彩色空间的参数值计算CIE 1976(L*a*b*)色度值,由光谱滴定仪的数据处理软件读取的吸光度值后,按公式计算出样品在CIE 1964标准色度系统的三刺激值X、Y、Z,再按照公式计算CIE 1976(L*a*b*)色空间的心理明度235.601435.6334336.417336.4105436.267736.3003735.990236.02268
  • HORIBA用户动态 | 光谱分析助力锂电池产业突破:拉曼篇(2)固态电解质锂电池的原位研究
    作者 | LPCM,University of Bordeaux I France.编译 | 文军前言上一篇中,我们向大家介绍了如何用拉曼研究锂电池充放电过程正负。今天,我们仍将和您聊一聊光谱分析对锂电池产业发展的深刻作用。您知道么,现在的拉曼光谱技术可以实时原位跟踪电池中离子浓度的变化,进而确定离子的扩散系数以及离子迁移数,在固态电解质电池分析中经常大显身手。同时越来越多的锂电研究都用到拉曼光谱技术。想要详细了解这些,您就跟我们一起走进拉曼篇(2)——固态电解质锂电池的原位研究吧!利用拉曼我们来分析什么?固态电解质电池相比传统液态电解液电池,可以有效避免电池漏液,而且还可以将电池做得更薄(厚度仅为0.1mm)、能量密度更高、体积更小,是未来锂电行业的发展方向。然而在电池的设计研究过程中,离子的扩散和定向迁移是设计任一款新型电池时必须考虑的因素,它直接关乎到电池的容量、充放电效率、使用寿命等,因此这两项指标的研究是非常重要的。目前,在液态的电解质中,有很多成熟的技术可以测量离子的扩散和定向迁移,但是对于聚合物电解质来说,这些技术已经不再适用。此时,显微拉曼光谱成为一种可供选择的替代工具,可以实时原位跟踪电池中离子浓度的变化,进而确定离子的扩散系数以及离子迁移数。接下来,我们就来以法国波尔多大学分子物理化学实验室的研究为例,看看他们是如何利用拉曼光谱技术进行锂电池研究的。1案例:锂/固态聚合物/锂对称型电池分析本案例中,波尔多大学的研究人员选用Li/PEOLiTFSI/Li对称型电池作为分析对象,利用拉曼光谱得到的浓度曲线,确定锂盐的扩散系数以及离子迁移数。在电池充电之前,研究人员首先进行一遍测量,检查整个电解质中锂盐浓度的均匀性。然后依次施加方向相反的恒定电流,利用 HORIBA 激光拉曼光谱仪原位测量达到稳定状态后电解质,建立浓度梯度。后,通过得到的实验结果,研究人员可以直观的看到电流密度和锂盐浓度值的关系(结果参见下图)。正如预期的那样,浓度梯度的大小随着所通电流密度值增大而增大。据此,我们还可以得出达到稳定状态后锂盐浓度随着弛豫时间变化的信息[1],从而进一步确定扩散系数和离子迁移数。1. (上)锂电和PEOLiTFSI电解质之间的实验测量点,红色标记为选定的测量点,横坐标为各点之间距离2.(下)拉曼光谱成像显示出的锂盐浓度,该浓度值依赖于位置(横坐标),充放电电流和弛豫时间(左侧纵坐标)。2其他案例除了上述对锂/固态聚合物/锂对称型电池进行拉曼分析,波尔多大学的研究人员还做了两项其他方面的研究:1利用显微拉曼光谱解析电解质的P(EO)n LiTFSI薄膜中的锂盐浓度。2利用拉曼光谱对锂离子在LixV2O5负材料中的插入和脱出进行分析,发现拉曼可以作为电测试之外另一种行之有效的手段,从而更好地认识复合电中发生的离子插入。因篇幅所限,本文暂不赘述,您可以手机识别二维码索取详细测试研究分析报告。为什么越来越多锂电研究用到拉曼光谱技术?显微拉曼光谱技术可以通过一个可观察的窗口进行微型电池的原位表征,就是说我们可以实时追踪到电池中正在进行的变化。此外,现代显微拉曼技术所具备以下卓越的性能,较其他测量技术具备以下突出的优势,因此受到越来越多的锂电研究人员的关注。1实时监测锂电池的充放电过程,要求拉曼光谱仪具有快速的数据采集、拉曼成像和高通量等特点。因此,研究人员可以追踪快速的化学反应过程,如离子扩散和迁移。2电池的小型化是未来微电池的发展需求,而在透明的电解质中,显微拉曼的空间分辨率可达到衍射限(亚微米),这就使得显微拉曼助力微电池研究切实可行。致 谢本文结果是在法国波尔多大学分子物理化学实验室取得的。特别感谢J-C. Lassègues教授和L. Servant教授从他们的广泛的拉曼-光谱化学研究工作中提供的实验数据。参考文献[1] Raman spectroelectrochemistry of a Lithium/polymer electrolyte symmetric cell, Isabelle rey, jean-Luc Bruneel, Joseph Grondin, Laurent servant and jean-Claude Lassègues, J. Electrochem. Soc., 145(9), pp3034-3042.免责说明HORIBA Scientific公众号所发布内容(含图片)来源于文章原创作者提供或互联网转载。文章版权、数据及所述观点归原作者原出处所有,HORIBA Scientific 发布及转载目的在于传递更多信息及用于网络分享,供读者自行参考及评述。如果您认为本文存在侵权之处,请与我们取得联系,我们会及进行处理。HORIBA Scientific 力求数据严谨准确,如有任何失误失实,敬请读者不吝赐教批评指正。我们也热忱欢迎您投稿并发表您的观点和见解。HORIBA科学仪器事业部结合旗下具有近 200 多年发展历史的 Jobin Yvon 光学光谱技术,HORIBA Scientific 致力于为科研及工业用户提供先进的检测和分析工具及解决方案。如:光学光谱、分子光谱、元素分析、材料表征及表面分析等先进检测技术。今天HORIBA 的高品质科学仪器已经成为全球科研、各行业研发及质量控制的首选。
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    2024年6月12-13日,第七届先进电池电解质/隔膜材料技术国际暨第二届固态电解质技术与市场发展论坛在苏州召开。东西分析携AA-7050型原子吸收分光光度计参加了此次活动。第七届先进电池电解质/隔膜材料技术国际论坛暨第二届固态电解质技术与市场发展论坛由中国化学与物理电源行业协会和中国电子科技集团公司第十八研究所共同主办,论坛上,来自各地的专家学者和企业代表围绕“提升锂电行业新质生产力”的主题,就固态电解质技术、先进电池电解质/隔膜材料技术等方面展开深入讨论。他们通过分享最新的研究成果、技术进展和市场趋势,为与会者带来前沿的学术报告和技术分享。东西分析展台前,参观交流的观众络绎不绝。此次东西分析展出的展品是AA-7050型原子吸收分光光度计。这款仪器以其精准度高、操作简便、功能强大等特点,赢得了参观者的一致好评。在展台前,工作人员以专业的态度,耐心地向每一位观众介绍这款仪器在电池领域应用中的实际案例和检测效果。电池,作为可再生能源发电体系中关键组件,肩负着推动全球可持续能源发展的重要使命。为确保电池材料及产品的安全可靠性,从电池原材料至电解质的每一个环节,均需经过严格的精确分析测试。这些测试可以全面评估电池的性能、寿命及安全性,为电池行业的稳健发展奠定基础。东西分析公司,依托其丰富的质谱、光谱、色谱等多条产品线,为电池行业提供了一套全方位的分析测试解决方案。这些方案可以进一步提升电池的性能和品质,从而推动电池行业的健康发展,为可持续能源事业贡献力量。仪器推荐电池材料中重金属检测推荐仪器适合分析电池材料中的重金属含量,满足《GB/T 11064.4-2013、GB/T 11064.5-2013、GB/T 11064.6-2013碳酸锂、单水氢氧化锂、氯化锂中钾量、钠量、钙量和镁量的测定 火焰原子吸收光谱法》、《YS/T 1472.4-2021 富锂锰基正极材料中锂、镍、钴、钠、钾、铜、钙、铁、镁、锌、铝、硅含量的测定 电感耦合等离子体发射光谱法》等检测需求。电池材料中有机成分检测推荐仪器气相色谱质谱联用仪适用于分析电池电解液溶剂及相关原料中的有机成分,比如环状碳酸酯(PC、EC)、链状碳酸酯(DEC、DMC、EMC)及羧酸酯类(MF、MA、EA、MA、MP等)。电池材料检测及产品中气体检测推荐仪器气相色谱可用于电池产气分析,电池电解液原料纯度分析等,符合《SJ/T 11568-2016 锂离子电池用电解液溶剂》、《HG∕T 5786-2021 工业用碳酸丙烯酯》等标准检测要求。电池材料中离子检测推荐仪器离子色谱适用于分析电池电解液溶剂及相关原料中的氟离子,氯离子,硫酸根等,满足《SJ/T 11568-2016 锂离子电池用电解液溶剂》、《GB/T19282-2014 六氟磷酸锂的分析方法》等标准的检测需求。请点击下方链接,获取电池行业的全面解决方案实用干货|助力锂电行业,共迎科技未来
  • 化学分析方法“大聚会” 你用过多少
    常见的化学成分分析方法   一、化学分析方法   化学分析从大类分是指经典的重量分析和容量分析。重量分析是指根据试样经过化学实验反应后生成的产物的质量来计算式样的化学组成,多数是指质量法。容量法是指根据试样在反应中所需要消耗的标准试液的体积。容量法即可以测定式样的主要成分,也可以测定试样的次要成分。   1.1重量分析   指采用添加化学试剂是待测物质转变为相应的沉淀物,并通过测定沉淀物的质量来确定待测物的含量。   1.2容量分析   滴定分析主要分为酸碱滴定分析、络合滴定分析、氧化还原滴定分析、沉淀滴定分析。   酸碱滴定分析是指以酸碱中和反应为原理,利用酸性标定物来滴定碱性物质或利用碱性标定物来滴定酸性待测物,最后以酸碱指示剂(如酚酞等)的变化来确定滴定的终点,通过加入的标定物的多少来确定待测物质的含量。   络合滴定分析是指以络合反应(形成配合物)反应为基础的滴定分析方法。如EDTA与金属离子发生显色反应来确定金属离子的含量等。络合反应广泛地应用于分析化学的各种分离与测定中,如许多显色剂,萃取剂,沉淀 剂,掩蔽剂等都是络合剂,因此,有关络合反应的理论和实践知识,是分析化学的重要内容之一。   氧化还原滴定分析:是以溶液中氧化剂和还原剂之间的电子转移为基础的一种滴定分析方法。氧化还原滴定法应用非常广泛,它不仅可用于无机分析,而且可以广泛用于有机分析,许多具有氧化性或还原性的有机化合物可以用氧化还原滴定法来加以测定。通常借助指示剂来判断。有些滴定剂溶液或被滴定物质本身有足够深的颜色,如果反应后褪色,则其本身就可起指示剂的作用,例如高锰酸钾。而可溶性淀粉与痕量碘能产生深蓝色,当碘被还原成碘离子时,深蓝色消失,因此在碘量法中,通常用淀粉溶液作指示剂。   沉淀滴定分析:是以沉淀反应为基础的一种滴定分析方法,又称银量法(以硝酸银液为滴定液,测定能与Ag+反应生成难溶性沉淀的一种容量分析法)。虽然可定量进行的沉淀反应很多,但由于缺乏合适的指示剂,而应用于沉淀滴定的反应并不多,目前比较有实际意义的是银量法。   二、仪器分析   2.1电化学分析   是指应用电化学原理和技术,是利用原电池模型的原理来分析所测样品的电极种类及电解液的组成及含量和两者之间的电化学性质的关系而建立起来的一类分析方法。现在一般是使用电化学工作站来对样品进行测试。其特点是灵敏度高,选择性好,设备简单,操作方便,应用范围广。根据测量的电信号不同,电化学分析法可分为电位法、电解法、电导法和伏安法。   电位法是通过测量电极电动势以求得待测物质含量的分析方法。若根据电极电位测量值,直接求算待测物的含量,称为直接电位法 若根据滴定过程中电极电位的变化以确定滴定的终点,称为电位滴定法。   电解法是根据通电时,待测物在电他电极上发生定量沉积的性质以确定待测物含量的分析方法。   电导法是根据电解质溶液中溶质溶度的不同,其电导率也不同的原理,而测量分析溶液的电导以确定待测物含量的分析方法。   伏安法是将一微电极插入待测溶液中,根据被测物质在电解过程中的电流-电压变化曲线来进行定性或定量分析的一种电化学分析方法。   2.2光化学分析   光化学分析是基于能量作用于物质后,根据物质发射、吸收电磁辐射以及物质与电磁辐射的相互作用来进行分析的化学分析方法。其主要可分为光谱法和非光谱法两大类。光谱法是基于辐射能与物质相互作用时,测量有无之内不发生量子化的能级之间的跃迁而产生的发射、吸收或散射辐射的波长和强度而进行分析的方法。主要有原子吸收光谱法(AAS)、原子发射光谱法(AES)、原子荧光分析法(AFS)、红外光谱法(IR)等。非光谱法是基于光的波动性而对物质进行测试,主要有分光光度法和旋光法等。   2.2.1原子吸收光谱法(AAS)   原子吸收光谱法是利用气态原子可以吸收一定波长的光辐射,使原子中外层的电子从基态跃迁到激发态的现象而建立的。由于各种原子中电子的能级不同,将有选择性地共振吸收一定波长的辐射光,这个共振吸收波长恰好等于该原子受激发后发射光谱的波长,由此可作为元素定性的依据,而吸收辐射的强度可作为定量的依据。   其基本原理是每一种元素的原子不仅可以发射一系列特征谱线,也可以吸收与发射线波长相同的特征谱线。当光源发射的某一特征波长的光通过原子蒸气时,即入射辐射的频率等于原子中的电子由基态跃迁到较高能态(一般情况下都是第一激发态)所需要的能量频率时,原子中的外层电子将选择性地吸收其同种元素所发射的特征谱线,使入射光减弱。特征谱线因吸收而减弱的程度称吸光度A,与被测元素的含量成正比:A=KC 式中K为常数 C为试样浓度 K包含了所有的常数。此式就是原子吸收光谱法进行定量分析的理论基础由于原子能级是量子化的,因此,在所有的情况下,原子对辐射的吸收都是有选择性的。由于各元素的原子结构和外层电子的排布不同,元素从基态跃迁至第一激发态时吸收的能量不同,因而各元素的共振吸收线具有不同的特征。   2.2.2原子发射光谱法(AES)   原子发射光谱法是依据各种元素的原子或离子在热激发或电激发下,发射特征的电磁辐射,而进行元素的定性与定量分析的方法,是光谱学各个分支中最为古老的一种,可同时检测一个样品中的多种元素。   其基本原理是各物质的组成元素的原子的原子核外围绕着不断运动的电子,电子处在一定的能级上,具有一定的能量。从整个原子来看,在一定的运动状态下,它也是处在一定的能级上,具有一定的能量。在一般情况下,大多数原子处在最低的能级状态,即基态。基态原子在激发光源(即外界能量)的作用下,获得足够的能量,其外层电子跃迁到较高能级状态的激发态,这个过程叫激发。处在激发态的原子是很不稳定的,在极短的时间内(10s)外层电子便跃迁回基态或其它较低的能态而释放出多余的能量。释放能量的方式可以是通过与其它粒子的碰撞,进行能量的传递,这是无辐射跃迁,也可以以一定波长的电磁波形式辐射出去,其释放的能量及辐射线的波长(频率)要符合波尔的能量定律。   2.2.3原子荧光分析法(AFS)   原子荧光分析法是以原子在辐射能激发下发射的荧光强度进行定量分析的发射光谱分析法。但所用仪器与原子吸收光谱法相近。原子荧光光谱分析法具有很高的灵敏度,校正曲线的线性范围宽,能进行多元素同时测定。 原子荧光光谱是介于原子发射光谱和原子吸收光谱之间的光谱分析技术。   其基本原理是通过测量待测元素的原子蒸气在一定波长的辐射能激发下发射的荧光强度而进行定量分析。原子荧光的波长在紫外、可见光区。气态自由原子吸收特征波长的辐射后,原子的外层电子从基态或低能态跃迁到高能态,约经10-8秒,又跃迁至基态或低能态,同时发射出荧光。若原子荧光的波长与吸收线波长相同,称为共振荧光 若不同,则称为非共振荧光。共振荧光强度大,分析中应用最多。在一定条件下,共振荧光强度与样品中某元素浓度成正比,从而通过测试共振荧光的强度来确定待测元素的含量。   2.2.4分光光度法   分光光度法是通过测定被测物质在特定波长处或一定波长范围内光的吸光度或发光强度,对该物质进行定性和定量分析的方法。   其基本原理是在分光光度计测试中,将不同波长的光连续地照射到一定浓度的样品溶液时,便可得到与不同波长相对应的吸收强度。再以波长(&lambda )为横坐标,吸收强度(A)为纵坐标,就可绘出该物质的吸收光谱曲线。利用该曲线进行物质定性、定量的分析方法,称为分光光度法,也称为吸收光谱法。用紫外光源测定无色物质的方法,称为紫外分光光度法 用可见光光源测定有色物质的方法,称为可见光光度法。   2.2.5旋光法   旋光法是基于许多物质都具有旋光性(又称光学活性)如含有手征性碳原子的有机化合物,从而利用物质的旋光性质测定溶液浓度的方法。   其基本原理是将样品在指定的溶剂中配成一定浓度的溶液,采用旋光计测得样品的旋光度并算出比旋光度,然后与标准比较,或以不同浓度溶液制出标准曲线即工作曲线,求出含量。   2.3色谱分析   色谱分析是指通过利用不同物质在不同相态的选择性分配,以流动相对固定相中的混合物进行洗脱,混合物中不同的物质会以不同的速度沿固定相移动,最终达到分离的效果。色谱法中有两个相,一个相是流动相,另一个相是固定相。如果用液体作流动相,就叫液相色谱,用气体作流动相,就叫气相色谱。   2.3.1气相色谱法   气相色谱法的基本原理是利用气相色谱仪中的一根流通型的狭长管道(色谱柱)。在色谱柱中,不同的样品由于具有不同的物理和化学性质,与特定的柱填充物(固定相)有着不同的相互作用而被气流(载气,流动相)以不同的速率带动。当化合物从柱的末端流出时,它们被检测器检测到,产生相应的信号,并被转化为电信号输出。在色谱柱中固定相的作用是分离不同的组分,使得不同的组分在不同的时间(保留时间)从柱的末端流出。其它影响物质流出柱的顺序及保留时间的因素包括载气的流速,温度等。而气相色谱法中可以使用的检测器有很多种,最常用的有火焰电离检测器(FID)与热导检测器(TCD)。   2.3.2液相色谱法   液相色谱法的基本原理是基于混合物中各组分对两相亲和力的差别。根据固定相的不同,液相色谱分为液固色谱、液液色谱和键合相色谱。应用最广的是以硅胶为填料的液固色谱和以微硅胶为基质的键合相色谱。根据固定相的形式,液相色谱法可以分为柱色谱法、纸色谱法及薄层色谱法。按吸附力可分为吸附色谱、分配色谱、离子交换色谱和凝胶渗透色谱。近年来,在液相柱色谱系统中加上高压液流系统,使流动相在高压下快速流动,以提高分离效果,因此出现了高效(又称高压)液相色谱法。检测器主要有紫外吸收检测器、荧光检测器、电化学检测器和折光示差检测器,其中以紫外吸收检测器使用最广。   2.4波谱分析   波谱分析是指物质在光(电磁波)的照射下,引起分子内部某种运动,从而吸收或散射某种波长的光,将入射光强度变化或散射光的信号记录下来,得到一张信号强度与光的波长或波数(频率)或散射角度的关系图,用于物质结构、组成及化学变化的分析,这就叫波谱法。波谱法主要包括红外光谱、紫外光谱、核磁共振和质谱,简称为四谱。除此之外还包含有拉曼光谱等。   2.4.1红外光谱法(IR)   红外光谱法是分子吸收光谱的一种,是通过将一束不同波长的红外射线照射到物质的分子上,某些特定波长的红外射线被吸收,形成这一分子的红外吸收光谱。每种分子都有由其组成和结构决定的独有的红外吸收光谱,据此可以对分子进行结构分析和鉴定。主要是应用于测试有机分子的价键结构以及官能团的种类等。   其基本原理是当一束具有连续波长的红外光通过物质,物质分子中某个基团的振动频率或转动频率和红外光的频率一样时,分子就吸收能量由原来的基态振(转)动能级跃迁到能量较高的振(转)动能级,分子吸收红外辐射后发生振动和转动能级的跃迁,该处波长的光就被物质吸收。所以,红外光谱法实质上是一种根据分子内部原子间的相对振动和分子转动等信息来确定物质分子结构和鉴别化合物的分析方法。   2.4.2紫外光谱法(UV)   紫外光谱法是测定物质分子在紫外光区吸收光谱的分析方法。其基本原理是物质吸收紫外光后,其价电子从低能级向高能级跃迁,须吸收波长在200~1000 nm范围内的光,此波长恰好落在紫外-可见光区域,从而产生相应的吸收峰。并非所有的有机物质在紫外光区都有吸收,只有那些具有共轭双键(&pi 键)的化合物,其&pi 电子易于被激发发生跃迁,在紫外光区形成特征性的吸收峰。   2.4.3核磁共振谱法(NMR)   核磁共振谱法是指具有核磁性质的原子核(或称磁性核或自旋核),在高强磁场的作用下,吸收射频辐射,引起核自旋能级的跃迁所产生的波谱,叫核磁共振波谱。而利用核磁共振波谱进行分析的方法,叫做核磁共振波谱法。   2.4.4质谱法   质谱法是指用电场和磁场将运动的离子(带电荷的原子、分子或分子碎片,有分子离子、同位素离子、碎片离子、重排离子、多电荷离子、亚稳离子、负离子和离子-分子相互作用产生的离子)按它们的荷质比分离后进行检测的方法。测出离子准确质量即可确定离子的化合物组成。这是由于核素的准确质量是具有多位小数,决不会有两个核素的质量是一样的,而且决不会有一种核素的质量恰好是另一核素质量的整数倍。分析这些离子即可获得化合物的分子量、化学结构、裂解规律和由单分子分解形成的某些离子间存在的某种相互关系等信息。   其基本原理是使试样中各组分进行电离生成不同荷质比的离子,经加速电场的作用,形成离子束,进入质量分析器,利用电场和磁场使发生相反的速度色散,在磁场中离子发生角速度矢量相反的偏转,即速度慢的离子依然偏转大,速度快的偏转小 当两个场的偏转作用彼此补偿时,它们的轨道便相交于一点。与此同时,在磁场中还能发生质量的分离,这样就使具有同一质荷比而速度不同的离子聚焦在同一点上,不同质荷比的离子聚焦在不同的点上,将它们分别聚焦而得到质谱图,从而确定其质量。   2.4.5拉曼光谱法   拉曼光谱法是一种散射光谱。拉曼光谱分析法是基于印度科学家C.V.拉曼(Raman)所发现的拉曼散射效应,对与入射光频率不同的散射光谱进行分析以得到分子振动、转动方面信息,并应用于分子结构研究的一种分析方法。   其基本原理是当光照射到物质上会发生弹性散射和非弹性散射,其中弹性散射的散射光是与激发光波长相同的成分,非弹性散射的散射光有比激发光波长长的和短的成分,则统称为拉曼效应。由于拉曼效应起源于分子振动(和点阵振动)与转动,因此从拉曼光谱中可以得到分子振动能级(点阵振动能级)与转动能级结构的知识。其中)。如果分子能级的跃迁仅仅涉及转动能级,则发射的是小拉曼光谱 如果涉及到振动-转动能级,则发射的是大拉曼光谱。
  • Analytical Chemistry: ADE-OPI-MS寡核苷酸高通量分析法可用于准确评估TdT酶活性
    酶促DNA生物合成技术被誉为第三代DNA合成技术,是DNA合成的未来。TdT酶的催化效率是影响酶促DNA生物合成效率的关键问题之一。然而,目前针对TdT酶催化效果的筛选评价还没有很好的工具方法,阻碍了TdT酶活性的提升及酶促DNA合成技术的发展。近日,由天津中合基因科技有限公司与中国科学院天津工业生物技术研究所江会锋研究员团队合作的科研项目取得重大进展,成功研发出一种基于声波滴液喷射-开放式接口-质谱(ADE-OPI-MS)的寡核苷酸高通量分析方法,该方法能够根据寡核苷酸的含量快速、准确地评估TdT酶的活性,为TdT酶活性评估手段带来了革命性的改变,助力酶促DNA生物合成技术快速迭代升级。相关成果发表在分析化学领域国际知名期刊Analytical Chemistry(JCRQ1)。经研究团队的反复实验,已经对寡核苷酸MRM离子参数以及TdT基质效应等条件进行了优化,实现3秒完成一个样本的检测,一次性检测384个反应样品,大幅超越了传统凝胶分析法,单个样品分析效率提升了约60倍。在实际应用过程中,研发团队仅用2天时间,就完成了上万个TdT突变体的检测筛选,而同样的工作,使用传统方法则需要两周,这充分体现了该方法的高效性、先进性和实用性。TdT突变体的高通量筛选关于中合基因:中合基因于2022年在天津成立,是一家以酶促DNA生物合成技术为核心,专注开展相关装备及试剂研发的高新技术企业,核心产品广泛应用于合成生物学、生物医药、基础科研、DNA存储等生命科技领域。
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