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  • 2020珠峰高程测量启动,国产测绘仪器担主角
    p   5月初,中国2020珠峰高程测量正式启动。测量登山队由国测一大队和中国登山队组成。高程测量即海拔测量。今年是人类首次从北坡成功登顶珠峰60周年、中国首次精确测定并公布珠峰高程45周年,开展此次珠峰高程测量具有重要的历史意义。自然资源部组织了中国测绘科学研究院、陕西测绘地理信息局及中国地质调查局等单位编制珠峰高程测量技术设计书和实施方案。根据方案,本次测量将综合运用GNSS卫星测量、精密水准测量、光电测距、雪深雷达测量、重力测量、天文测量、卫星遥感、似大地水准面精化等多种传统和现代测绘技术,精确测定珠峰高程。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/cfa49acc-84f4-4ef8-abfc-58a378b57f74.jpg" title=" 0506news pic2.jpg" alt=" 0506news pic2.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 珠穆朗玛峰 /strong /p p   据了解,本次珠峰高程测量工作将重点在以下几方面实现技术创新和突破:一是依托北斗卫星导航系统,开展测量工作 strong 二是国产测绘仪器装备全面担纲本次测量任务 /strong 三是应用航空重力技术,提升测量精度 四是利用实景三维技术,直观展示珠峰自然资源状况 五是测绘队员登顶观测,获取可靠测量数据。 /p p style=" text-align: center" img style=" max-width:100% max-height:100% " src=" https://img1.17img.cn/17img/images/202005/uepic/d225e173-285e-45dd-93d2-05c0dcccfde7.jpg" title=" news0506.jpg" alt=" news0506.jpg" / /p p style=" text-align: center " strong 珠峰高程测量队员扛着仪器前往测量点 /strong /p p style=" text-align: right " span style=" font-size: 14px " strong (图片来源:新华社) /strong /span /p p   测绘仪器,简单讲就是为测绘作业设计制造的数据采集、处理、输出等仪器和装置。一般包括各种定向、测距、测角、测高、测图以及摄影测量等方面的仪器。常见的测绘仪器有测量水平角和竖直角的经纬仪;测量两点间高差的水准仪;地面人工测绘大比例尺地形图的平板仪;用电磁波运载测距信号测量两点间距离的电磁波测距仪;快速进行测距、测角、计算、记录等多功能的全站仪;将陀螺仪和经纬仪组合在一起,用以测定真方位角的仪器陀螺经纬仪;装有激光发射器的各种激光测量仪器;利用连通管测定两点间微小高差的液体静力水准;由摄影机和经纬仪组装而成的供地面摄影测量野外作业用的摄影经纬仪;用于测定立体像对上同名点的像片平面直角坐标和坐标差(视差)的仪器立体坐标量测仪;用于地籍测量和空中三角测量,可获取数字地面模型、断面图、进行地面摄影测量以及修测更新地图立体测图仪和将具有倾斜和地面起伏的中心投影相片变换成正射影像图的正射投影仪等。 /p p   此次珠峰高程测量的成果可用于地球动力学板块运动等领域研究。精确的峰顶雪深、气象和风速等数据,将为冰川监测、生态环境保护等方面的研究提供第一手资料。GNSS测量、水准测量、重力测量的成果结合以前相关资料,不仅可以准确地分析目前地壳运动变化影响情况,同时也可为后续的似大地水准面模型建立提供准确的重力异常数据。重力测量成果可用于珠峰地区区域地球重力场模型的建立和冰川变化、地震、地壳运动等问题的研究。 /p
  • 访中国石油勘探开发研究院邓峰高工:“将喜欢的事情做到最好”——访中国石油勘探开发研究院邓峰高工:
    邓峰,博士,高级工程师,2014年博士毕业进入中国石油勘探开发研究院,先后在该院的工程技术研究所和采油采气工程研究所工作,从事过钻井工艺、采油工艺及装备研究等工作,一直从事核磁共振检测方法研究及仪器仪表研制,参与了国内首套井下核磁共振流体分析仪样机研制工作,以及国家重大仪器研发项目“极端环境下的核磁共振装备研制”。2020年11月13日,中国石油勘探开发研究院高级工程师邓峰凭借他基于磁共振技术在油气井多相流在线计量及分析领域的应用等研究荣获2020年“朱良漪分析仪器创新奖”之“青年创新奖”。仪器信息网特别采访了邓峰高工,请他谈谈科研和获奖经历,以及他对分析仪器和石化行业的看法。中国石油勘探开发研究院 高级工程师 邓峰油气计量技术需求凸显,在线核磁解决“卡脖子”难题油气井及管道多相流在线流量计量及相含率检测是油气井管理、动态分析及优化的基础,具有重大生产需求。目前油气田现场广泛采用的多相流分离检测技术投资高、效率低、精度差、数字化程度低,尤其随着大平台集中采油技术的发展,低投资、高效、高精度、绿色、智能油气计量技术的需求日益凸显。石油领域的多相流在线计量是国际性难题,虽经多年研究,但一直未得到有效突破。磁共振(MR)技术作为一种绿色、高效、准确的油气检测方法,经过多年的探索与实践,在油气储层测井评价及室内岩石物理研究中已经得到广泛应用。MR技术可通过获取储层流体分子尺度的信息实现对流体的定性/定量评价,独特的测量原理及方式决定了其理论上同时具备测量多相流的流量和相含率的能力,即实现多相流在线检测的潜力巨大。但是,油气井和管道多相流,受到“流体运动状态”和“恶劣工作环境”的显著影响,使得现有实验室MR技术和仪器难以直接应用到油气井和管道多相流定量检测中。由于上述难点,国内外尚无哪家商业化机构实现了相关技术的突破并形成产品,均处于研究阶段。从事以上研究,需要在毫无可借鉴经验的前提下从零开始。但邓峰项目组就是在这样的情况下,创造性完成在线核磁共振检测新方法研究及新装置研制,满足实际检测应用要求,解决了这一“卡脖子”技术难题。再简单的事情,做到极致总能发光2016年7月,在邓峰参加工作满2年的时候,中国石油勘探开发研究院(以下简称为“研究院”)团委设立石油科技创新基金,向全院征集创新金点子,并给予立项支持。邓峰团队成功地抓住了这个机会,满腔热血在大量前期调研的基础上提出了攻关世界难题,研制完全自主知识产权多相流量计的项目申请,该申请最终在当年16个支持项目中榜上有名。喜欢的事,成为能做的事,是幸福,但接下来的创新之路却也并不顺利。创新项目开展之初,没人、没资源是肯定的,但不能等,所有这些需要自己去争取。国内核磁共振在线计量技术刚刚起步,小型化核磁共振谱仪研制技术较国外有较大差距,邓峰需要的是国际资源。邓峰项目组利用仅有的资金在短期内快速搭建了一个实验平台,并在这个过程中积极与世界顶级的磁共振研究机构(新西兰惠灵顿维多利亚大学磁共振研究组)联系,开展技术交流,并初步在谱仪研制方案方面开展联合研究。联合项目研究团队——新西兰惠灵顿维多利亚大学核磁共振技术组2017年11月,邓峰项目组提出了全套多相流磁共振流量计研制方案,在研究所领导的支持下,他们申请并获得了研究院超前基础研究项目的支持。面对来之不易的经费,邓峰项目组憋足劲儿,仅仅6个月,完成了首套样机。首套样机完成后,新西兰两任驻华科技参赞来到中国石油勘探开发研究院参观样机,并希望能与研究院展开正式国际合作,一个没有石油行业的国家的科技参赞,对研究院研发装备产生了浓厚的兴趣。“我们自认为我们做到了极致。我们并没有停下脚步,我们希望我们的装置不仅仅是流量计,而是一个便携可移动的流体分析‘实验室’,我们积极与在流体物性基础研究方面有很高造诣哈佛大学开展合作,相信下一步,我们能走的更精彩。再简单的事情,做到极致,总能发光。”邓峰说。受邀拜会新西兰前驻华大使馆——科技参赞AL Ross先生中国石油勘探开发研究院副院长带队与新西兰惠灵顿维多利亚大学签署战略合作协议通过邓峰项目组攻关研究,创新提出基于磁共振技术的多相流在线检测技术体系。该技术突破了多相流非分离检测,磁共振在线测量,井场复杂环境下的磁共振装备等一系列技术难题,形成新理论、新方法,并研制成功系列化样机。该技术为油气多相流的高效、准确、绿色原位、在线检测提出了全新的方法,同时将多相流量计的应用场景拓展至生产计量、流体性质检测、试油(气)流体检测、集输计量、商业交接计量等工业流程,这同时也标志着磁共振技术继石油测井之后在石油工业领域的又一个全新的应用方向。该研究首次将磁共振技术应用于油气井工程领域,以解决石油工程所面临的多相流难以准确计量这一痛点问题。目前,项目组已针对生产计量、试油试气计量、多相流原位化验等应用场景形成系列化样机,现场应用效果良好。新任新西兰驻华大使馆科技参赞前往我处参观多相流核磁共振流量计样机系列化核磁共振多相流在线计量及分析系统石油工业普遍滞后,革新需求迫在眉睫石油工业领域的数字化、智能化发展普遍滞后于日常生活领域,甚至滞后于其他工业领域。石油领域有句话叫做“上天容易下地难”,对数千米以下的未知世界探索依赖技术创新,但又要求技术具备较高的可靠度和成熟度,不然可能导致异常工况,造成投资增长,甚至是灾难性后果。目前,石油工业正面临国际油价断崖式下跌的非常时期,革新低效老旧技术及设备,通过技术创新实现“降本增效”的需求十分迫切。主要需要解决以下几方面问题:①人员需缩减,石油工业仍然存在依靠大量人力的工序及设备,人力成本极高,亟需发展物联网技术及自动化设备实现现场减员;②仪器仪表老旧,数据滞后、误差大、智能化程度低问题突出,严重制约智能化油气田发展,需要开发高集成、一体式、实时在线、无人值守仪器仪表;③对专家的个人经验依耐性强,现场故障及异常工况,往往需要经验丰富的专家进行“会诊”才能确定下一步实施措施,耽误工期造成额外经费投入,且个人经验依赖性太强,需结合大数据技术,开发具备边缘计算能力及决策能力的智能设备。邓峰在采访中还表示:大数据和AI飞速发展的今天,让很多人对传统实业研究产生了怀疑,尤其是工业领域,很多人期望利用数字科技替代传统传感器,实现全面的数字化,实现降本增效。但现实给人沉重一击,基于老旧历史数据的大数据建模,在面对未来数据预测时已崩盘,准确度太低、可靠度太差而无法使用。智能油田建设,或者说智能工业建设,不是替代提供基础数据的仪器仪表,而恰恰是对智能化、一体式、多功能仪器仪表提出了更高的要求。目前,石油工业上已将过去提出的“降本增效”口号更换为“提质增效”,大家已经意识到,虚实结合才是实现智能化的正确道路。所以,坚持所从事的仪器仪表研究工作,准确把握市场需求,向着智能化、一体式、多功能方向发展,将必有可为。多尝试,总有难以预料的机会此次获奖的“核磁共振多相流量计量及分析装置研制”是邓峰负责的在研项目之一,该项目最早由勘探院设立的石油创新基金孵化,先后获得国家自然科学基金、勘探院超前基础研究项目和国际合作重点攻关项目的支持。对于此次获奖的感受,邓峰说:“‘将喜欢的事情做到最好!’这是我的恩师肖立志教授教导我的话,我一直铭记于心。”他表示:深入自己从事的专业或工作,尝试将其变成自己喜欢的事情,这样就能在不顺心时屏蔽掉大半的抱怨。保持信心和平和的心态,这对于顺利度过创新工作之初的黑暗时期十分重要。喜欢的事情,或在行的事情,将其往自己力所能及的最好去做,主动出击争取一切可能的资源(所里的、院里的、中石油的、甚至是国际上的),多尝试,总有难以预料的机会。“朱良漪分析仪器创新奖”之“青年创新奖”(邓峰与中国工程院院士金国藩先生合影)“朱良漪分析仪器创新奖”之“青年创新奖”(奖杯、证书)谈到未来的规划,邓峰表示他会尽快实现核磁共振多相流在线检测装备的产业化,让这一技术抢占国际市场,使其成为真正有用的技术。后记:知己之长,寻领域痛点,研百家之书,提科学问题;明确目标,探专业融合,行上下求索,贵持之以恒。寻找一群志同道合的人,一同挣扎过每一个没有出路的时刻,一同享受每一个小成功背后的喜悦,将喜欢的事情做到最好!这是邓峰在多年工作中的一些感悟。他还给奋战在科研一线的工作者提了一点建议:从事仪器仪表相关实业研究,往往在前期毫无成果,颠覆重来是常事儿,一定要耐住寂寞。关于邓峰邓峰,男,博士,高级工程师。2011年至2014年在中国石油大学(北京)攻读博士学位,导师肖立志教授,专业地质资源与地质工程。2014年博士毕业进入中国石油勘探开发研究院,先后在该院的工程技术研究所和采油采气工程研究所工作,从事过钻井工艺、采油工艺及装备研究等工作,现任勘探院团委青年工作部委员,采油采气工程研究所青年工作站站长,机械采油室副主任;从博士阶段开始,作为一项重要工作,一直不间断从事核磁共振检测方法研究及仪器仪表研制,参与了国内首套井下核磁共振流体分析仪样机研制工作,以及国家重大仪器研发项目“极端环境下的核磁共振装备研制”,先后主持开展针对石油工业现场应用的核磁共振分析方法研究及系统研发项目5项。2017年12月晋升高级工程师;2018年6月选拔成为国际石油学会(WPC)中国区学员团队长;2019年12月起任采油采气工程研究所机械采油室副主任;2020年11月起任中国仪器仪表学会分析仪器分会理事。研究成果先后获中国好设计奖1项,省部级1等奖3项,厅局级科技奖励4项,“铁人先锋号”集体荣誉1项,“朱良漪青年创新奖”、“集团公司直属机关青年岗位能手”、“勘探院十大青年科技进展”、“勘探院先进工作者”等个人荣誉6项。累计发表SCI论文20余篇,核心论文6篇,授权专利12件。邓峰项目组的主要攻关研究方向为“工业化核磁共振技术”,研究内容包括:在线核磁共振检测技术、应用于工业化现场极端环境下的高可靠核磁共振探头、高集成核磁共振谱仪、基于物联网的核磁共振现场检测设备等。
  • 高纯试剂中杂质检测专题——工业甲醇中铵离子的测定
    01 引言 离子色谱法测定甲醇中铵离子 监测甲醇中铵离子含量在煤基合成甲醇工艺中具有重要作用。在煤基合成甲醇过程中,会产生一系列杂质气体 ,如 CO 、NH3 以及有机硫化物、氮的氧化物、煤焦油等,而铵离子会引起合成过程中的催化剂中毒失效,致催化剂效率严重下降;同时铵离子含量较高时会降低低温甲醇洗脱硫效率、对工艺设备有严重影响。因此,通过控制甲醇中铵离子的含量 ,可以防止催化剂中毒,提高转化率,降低成本。工艺控制中工业用甲醇中铵离子含量不得大于0.05mg/L.制定工业用甲醇中铵离子测定方法,是为工业甲醇的杂质检测提供一个试验方法,对指导甲醇为原料的相关生产过程的检测具有重要意义。目前甲醇中NH4+的测定都是采用离子色谱法,2022年3月1日开始实施国标《工业用甲醇中铵离子的测定离子色谱法》,下面小编分享下甲醇中NH4测定的离子色谱法。02 相关标准 GB/T 40395-2021《工业用甲醇中铵离子的测定离子色谱法》03 皖仪科技应对方案 皖仪仪器设备 试剂耗材 甲醇:色谱纯;铵根离子:ρ=1000mg/L;一次性注射器(0.5-2mL);有机系针式过滤器(0.22μm) 测试结果 标曲线性测试NH4+标曲重叠谱图NH4+线性说明:由于所有胺类物质一次线性范围均较窄,本次按照标准要求配置的标准曲线系列梯度范围较宽,因此,标准曲线采用二次曲线拟合,本次测试铵离子线性相关系数为R2=0.99996,线性良好。------ 重复性测试 ------ NH4+0.05mg/L连续3针测试谱图NH4+0.2mg/L连续3针测试谱图NH4+2.0mg/L连续3针测试谱图 ------ 重复性结果 ------ 说明:根据谱图及测试结果可见,所有组分定量重复性均小于1%,定性重复性均小于0.2%,测试重复性良好。------ 检出限 ------ 注:标准中规定,在进样体积为50μL下,测定下限为0.01mg/L,本测试以NH4+0.05mg/L进样,考察其峰高,取测试最大噪声,以3倍信噪比对应峰高为检出限。------ 测试结果 ------ 经计算,本次测试 NH4+检出限为 0.434μg/L,小于标准要求的 0.01mg/L。04 总结 结果表明 本文采用离子色谱法,对甲醇中 NH4+进行测定,准确度高,灵敏性好,精密度好,该法可用于甲醇中 NH4+的测定。05 注意事项 — END —扫描二维码 |
  • 《Nature Methods》|新型高灵敏钙信号荧光蛋白探针被成功研发
    近日,北京师范大学认知神经科学与学习国家重点实验室教授章晓辉团队、北师大生命科学学院教授王友军团队与中国科学技大学教授唐爱辉团队合作开发构建了一类新型的检测钙信号的荧光蛋白探针NEMO,具有高灵敏度和反应能力,对钙信号的动态分辨范围有了很大提升。荧光探针在分子生物学研究和开发中越来越受到重视。许多科学家正在医学、制药和绿色生物技术等领域都有应用,荧光探针在很多情况下被描述为荧光化学传感器,荧光探针是具有吸收特定波长的光并发射不同波长的光的小分子,通常是更长的波长(称为荧光的过程),用于研究生物样品。 这些分子可以附着在目标分子上,作为荧光显微镜分析的标记,也称为荧光团。细胞中的一些蛋白质或小分子是天然荧光的,这称为内在荧光或自发荧光,比如绿色荧光蛋白 (GFP)。 蛋白质、核酸、脂质或小分子可以用外在荧光团(一种荧光染料)标记,它可以是小分子、蛋白质或量子点。遗传编码钙离子指示剂(genetically encoded calcium indicators,GECIs),是一种新型的钙离子指示剂,它可以实现在体实验中对钙离子的长时程检测和实时动态检测,并且还可以借助细胞器的特异性定位信号表征某些特定的亚细胞结构的钙离子变化情况。目前常用的荧光蛋白指示剂有Cameleons、TN-XXL、GCaMP、Pericams和Camgaroo等。GCaMP系列蛋白(Single-fluorophore)特别是GCaMP6系列蛋白是最主要的钙离子指示剂。与GCaMP6s相比,NEMOs能够检测到体内SBR峰高2倍、中位SBR峰高4倍的神经元的单动作电位,从而优于大多数现有的最先进的GECIs(蛋白探针)。科学家们发现,通过改变CaM、M13与GFP三个元件之间的连接方式FF0C,连接短肽及互作界面中的关键氨基酸等方式,可改善GECIs的表现。合作团队采用了全新策略构建的新型高灵敏钙离子探针。从增强GECI对钙离子浓度变化的的荧光反应大小出发,合作团队采用亮度更高的新型荧光蛋白mNeoGreen(mNG)来替换广泛使用的cpGFP,结合多种设计及优化策略组合,构建了含几十个候选复合分子的GECI库,并通过系统的钙离子成像筛选和体外鉴定后,最终获得到了一组名为NEMO的新型GECI探针。在领域中首次实现GECI探针对细胞内钙信号的反应幅度超过100倍;同时具有更好的抗光淬灭能力与pH稳定性,并能实现对钙离子水平的绝对定量检测。科学家们用与gcamp6兼容的成像装置检查了在电场刺激下离解大鼠神经元中NEMO传感器的反应(Figure 3)。我们观察到,所有NEMO传感器都能够检测到由单个动作电位(AP)引发的Ca2+信号(Figure 3a),其峰值SBR大约是gcamp6或gcamp6的两倍。NEMOf足以区分频率高达5 Hz的神经元反应(图3b)。总的来说,NEMO传感器可以作为监测哺乳动物细胞、组织或体内以及植物中Ca2+动态的首选工具。
  • 光谱学家高兆兰:飘洋过海 一生只求那束光
    年轻时期的高兆兰、冯秉铨夫妇   在当代的中国大师中,著名光谱学家高兆兰绝对算得上一个值得格外关注的人物。即便在如今,女性物理学家都是凤毛麟角,更何况她还是一个处于前沿学科数十年、成就颇丰的物理学家。她不爱打扮,她不爱游玩,生平最大的乐趣就是做研究。但她又是一个神奇的人。她曾经陪姐姐一起逃婚,她曾经与丈夫一起漂洋过海,她还曾在最艰苦的环境下坚持研究光谱学,让中国在这一学科到现在也保持着世界领先的位置。   一段传奇   1914年春天。昆明一户姓高的大户人家里,少奶奶刚刚诞下一个女婴。尽管这个小生命的哭声异常嘹亮,由于此前已经生过一个女娃,一些亲友们开始窃窃私语。&ldquo 抱过来我看看!&rdquo 家中主事的高老太爷发话了。&ldquo 我看这女孩儿挺好!以后说不定比男孩儿还有出息!&rdquo &mdash &mdash 或许冥冥中真有预言术,几十年后,高老太爷的预言完全应验了。这个被取名为高兆兰的女娃子,成了中国有名的光学教授,著名的女物理学家。成就足以载入中国科技史册。高兆兰说:我虽然生长在封建社会的封建家庭,可是祖辈对新思想的接纳让我得以在男女平等的环境中成长。   但凡名人,总有那么点&ldquo 天赋异禀&rdquo 。高兆兰从小就很有&ldquo 个性&rdquo :对生活细节并不十分在意。一般的小女生,总会喜欢时尚,把自己打扮得漂漂亮亮。她从小就不在乎穿什么衣服,大多是捡她姐姐剩下的穿。有一次过新年,大人们拿出首饰把她打扮得漂漂亮亮去走访亲戚,哪知到了地方之后,她却嫌碍事,把首饰拿下,用布包起来放在人家门槛下面,然后和朋友玩。要离开回家的时候,大人问她首饰呢?她却说:&ldquo 放心,我已经藏好了,不会丢的。&rdquo 听起来有点让人哭笑不得。   欲望不多,就更容易精进。高兆兰生活上的要求不多,学业却显得格外突出。不论是小时候的私塾还是后来的学校,直至岭南大学,从来都是名列前茅。而她之所以从昆明到广州,同样是一个很传奇的故事&mdash &mdash 陪姐姐逃婚。   当初她和姐姐来广州,的确是一个意外。在昆明那个学校,老师是从越南来的法国人,所以她受到很正统的英文教育。也正是受这位老师的影响,那时她就对自然科学产生了浓厚的兴趣。当时云南交通闭塞,教育没有沿海发达,加上不甘心分数老是排在高官子弟的背后,她和姐姐几经辗转,途经越南、香港,到广州投奔亲戚报读岭南大学。   高兆兰的父亲当年曾经追随过蔡锷蔡松坡,在讨袁战争中立过大功。参加过辛亥革命,属于同盟会元老。作为滇军的高级将领,抗战开始之后,还率领滇军一部,参与了1938年那场著名的台儿庄战役。也因为高老爷子的开明,两个女娃儿才得以在广州安心读书。   一场姻缘   当年的岭南大学是教会学校,高兆兰进入学校时因为语言不通,被分进了预科。最终由于各科成绩优异直接跳过预科进读大二。民国时期学理科的女子算是凤毛麟角了。那时选读物理的人因为读不下去知难而退转去读化学读中文的大有人在。而高兆兰不仅坚持读下来,还拿了三把&ldquo 金钥匙&rdquo (即当年学科成绩最优者)。以至于后来同学聚会,高兆兰的同学们开玩笑说:&ldquo 我们的学分都被你一个人拿光了!&rdquo   其实高兆兰在岭南大学还有另一个最大的收获,就是找到了自己一生的伴侣&mdash &mdash 物理电子学家冯秉铨。这对中国物理界的&ldquo 神雕侠侣&rdquo 因为有着对学科共同的爱好和执着走到了一起。   1935年,在燕京大学完成硕士学业后,25岁的冯秉铨成为岭南大学最年轻的副教授。关于冯秉铨追求高兆兰的经过,姚树华在其所著的《华南理工大学名师&mdash &mdash 冯秉铨》中有过精彩地描述,其中的过程让我们体会到了理科生特有的浪漫和幽默:一串串数字,一个个公式,各种电路元件。这些在大多数人眼里极其乏味的元素在变幻无穷的摩尔斯电码里搭建了冯秉铨与高兆兰爱情的桥梁。每次做通讯试验时,冯秉铨总以&ldquo 88&rdquo 作为结束语,而高兆兰却总是答以&ldquo 73&rdquo 。两年之后,当高兆兰第一次以&ldquo 88&rdquo 作答时,冯秉铨知道,他终于等到了属于他的爱情,因为在摩尔斯码中,&ldquo 73&rdquo 的意思是&ldquo 致以友谊的问候&rdquo ,而&ldquo 88&rdquo 则代表&ldquo 致以亲爱的问候&rdquo &hellip &hellip   冯秉铨的爱好广泛,尤其是各种体育运动。而高兆兰的业余爱好则就显得贫乏单调得多。一起出去玩常常是冯秉铨与朋友们高谈阔论或者运动打球的时候,也是高兆兰坐在僻静的树阴底下拿着单词卡背诵生词的时候。这个习惯一直到了美国依然没有改变。别人在聊天,她就在一边背单词。不是学英语。她常说在美国我的英语没有进步,因为之前我的英语就很好,很地道的英国英语,而不是美式英文。在美国密歇根大学读博士,要求必须掌握两门外语,英语在美国是不算外语的,所以她加学德语。抓紧时间背德语单词。   在美国冯秉铨带高兆兰去看球赛。高兆兰对体育比赛不懂也没有兴趣,看台上全场观众的目光都是随着球在左右转动。只有她是相反的。别人兴奋地看球,她却把兴趣放在观察观众的表情上。不过她说最让她怀念的是,坐在体育场休息室的一角,叫一杯咖啡一个热狗,一边啃一边静静看书的时光。不同的兴趣依然可以找到各自喜欢的消遣方式,这就是他们的相处之道。   一次漂流   冯秉铨和高兆兰的婚姻,是从美国留学时开始的。对于他们两人来说,6年的美国生活只能算是一生中的一段漂流。两人在美国都获得学位,冯秉铨甚至还被导师钱菲教授邀请去军官电子训练班担任教员,有了稳定优厚的生活环境。但是抗战刚刚胜利,二人立刻义无反顾急不可待地回到了满目疮痍的祖国。根据高兆兰的说法,子不嫌母丑。他们本来就只是出去留学,出国的表格上填的就是&ldquo 学成归国&rdquo 。   和大多数青年一样高兆兰年轻的时候同样充满着革命热情。这种热情一方面来自当时严峻的社会现实&mdash &mdash 1935-1936年,中日之间的形势已经非常紧张,广州的学生运动也风起云涌 另一方面,也来自于家的政治熏陶。高兆兰的父亲参加过辛亥革命,属于国民党元老,对当时的国民党政府有着非常清醒的认识,他抵制内战。父亲多次告诉她:&ldquo 蒋介石的国民政府腐败涣散热衷于争权夺利。中国要有新的局面希望还在共产党的身上。&rdquo   1940年取得奖学金准备赴美之前,高兆兰曾经打算过去延安。那是当时大多数热血知识分子最向往的地方。那时冯秉铨的妹妹已经在这个革命圣地工作了一段时间。高兆兰去信向冯秉铨的妹妹咨询延安的情况。不久得到了回信:革命成功后,祖国的建设需要大量的科技人才。你们能够出国深造机会难得,不应放弃。等待你们学成归国为祖国科技建设做出贡献。   从资料上来看,高兆兰是在密歇根大学取得博士学位期间,才确立将光学作为自己的研究方向。但为什么会选择光学?作为儿子的冯高义并不能肯定地给出答案。不过他却有一个推测:因为那时母亲对从光学透镜成像到感光材料制作的摄影有浓厚的兴趣。所以,她对光学的钟爱很可能是从对摄影原理的追寻开始的。   出国深造,穿越半个地球,对于体弱的高兆兰来说并不是件轻松的事情。出去的时候坐的虽然是邮轮,但高兆兰晕船晕得厉害,一路呕吐只靠喝少量米汤维持。到达美国瘦得已经跟护照上的照片产生了很大的差距。上岸的时候几乎要被海关拦下,送到一个小岛做防疫隔离。幸好船上的医生出面证明 她上船的时候是健康的,消瘦只是由于长时间晕船呕吐进食少造成的后果。吸取了出国时有惊无险的教训,在回国前高兆兰和冯秉铨四处咨询医生,出发前开始大量吃维生素B。结果虽然跟着货船在太平洋里颠簸了两个多月,回国之路终于平安无事。   一位贤妻良母   1952年中国大学院系大调整。冯秉铨调去华工,为了能继续科研项目,高兆兰留在了中大。虽然同在广州,但一江之隔,高兆兰一家也算得上是&ldquo 分居&rdquo 状态了。冯高义回忆说,他小的时候周一到周六跟父亲在华工住,到周末才回到母亲在中大的家中团聚。虽然聚少离多,但家庭生活依然非常温馨和谐,从来没有发生争吵。&ldquo 母亲在生活上虽然没有什么特殊的要求和爱好。但这并不代表她是呆板木讷的。&rdquo 尽管她的姐姐曾经给过这样的评价:&ldquo 在业务上,给她120分都不嫌多,但在生活上,给她2分都觉得过分了。&rdquo 但我们仍然可以从一些小事上看出,她在尽作为母亲、妻子最大的努力。   每逢周末,冯秉铨带儿子回到中大。这时高兆兰总会跑去很远的郊区去买菜&mdash &mdash 为炮制一顿丰盛的晚餐做尽力的准备。这与他们在美国时的情形刚好颠倒过来。在美国的时候,由于租住的地方距离冯秉铨工作的单位较近,所以每天总是冯秉铨早回来做饭。冯秉铨常常会给高兆兰一些惊喜。比如包一顿饺子,或者做一个久违了的中国菜。为此,高兆兰对冯高义开玩笑说:&ldquo 别看你的父亲现在像个老太爷,要不是看在当初在美国他那么勤快的份上,我现在才不管他呢。&rdquo   作为高兆兰之子,冯高义至今对母亲在他成长过程中的许多言传身教印象深刻:小的时候我有一张专门的桌子,上面常常堆得乱七八糟。每一次被要求清理的话,我就把抽屉打开,一股脑的把桌面的东西塞进抽屉。结果当然是几天后抽屉里的东西又重新堆回到了桌面。这时母亲会带着我一起收拾。把书籍本子叠好摞齐,把颜色笔用橡皮筋一扎扎箍好,铅笔橡皮装在小盒子里。最后会拉着我的手站在整齐干净的桌子前告诉我劳动创造世界的道理。   冯高义回忆说,母亲对他的培养,并不单纯要求学习的分数,更倾向于生活的实践。当我学会骑车后她就把她的自行车让给我上学用以资奖励。当时自行车是家庭三大件的标志物品之一。当我学会游泳,并且听说我能和同学一起横渡珠江后,她高兴得两晚睡不着觉。她说地球的四分之三是水,人类应该能够跟水和谐相处。初中我迷上了无线电,利用到北京开会的机会,母亲为我买了当时还很稀罕的苏制铁壳三极管,并带我到新华书店挑选了一本制作晶体管收音机的科技书,让我根据选定的线路图列下元器件的清单。她说购买元件也是一个学习的过程。半导体变压器烧坏了,她没有责怪,只是拿来古旧的坏变压器让我拆了,然后根据书上的公式选择合适的漆包线,计算线圈数的圈数重新缠绕。我说老式变压器太大了,收音机不好看。她说:让你学习动手焊接并不是为了我们要听收音机,而是让你通过动手更好地理解书本里的知识,更好地锻炼动手的能力。   有意思的是,高兆兰这样要求儿子,她自己在生活的&ldquo 动手&rdquo 方面却并不在行。冯高义回忆说:&ldquo 她很喜欢我做的鸡中翼,有次我在做的时候她站在旁边学习,等她看完整个过程,就抛下一句话:&lsquo 我还以为多难,其实比做一个化学实验简单多了。&rsquo 不过到最后她还是没有亲自做过一回。&rdquo   冯高义说:&ldquo 当年我去东莞插队。因为那个时候广州粮店里的米都是&lsquo 三级米&rsquo ,非常糙。我从乡下带了一些农村新产的好米回来。母亲说:你到农村是去学习的,不是为了让我们吃好米的,叫我以后不用带了。下乡两年后母亲到我插队的农村看我,看到我已经掌握了一定的劳动技能,能够自食其力。和当地的农民关系密切。她说:我放心了。&rdquo   一名谦谦君子   高兆兰对工作的认真和刻苦是出了名的。冯高义回忆说每天深夜看书工作到两点以后睡觉是母亲的常态。有时我劝她注意健康早点休息。她会幽默地笑着说:你知道有一句名言吗?愚蠢人睡觉的时候就是聪明人努力的时候。   高兆兰这位除了研究心无旁骛的学者,在为人处世方面其实并不刻板,看起来还颇有谦谦君子的古风。   和她接触过的老师和学生都说:高兆兰不但教书而且还教我们做人。她把金钱和物质都看得很淡,常常会帮助那些经济上有困难的学生和同事。她的学生和助手余振新就表示:&ldquo 我曾经记得有一个学长,生活好转以后回来看望高先生说:我现在生活好转了,当年你给我的钱,我可以还给你了。高先生没收。她说给你的就是给你了,你们还会遇到各种各样的困难,那点东西对我来说不算什么。不光你,很多其他同事有困难我都一样会帮助的。&rdquo   1994年是高兆兰从事教育与科研六十周年,学校为她举办了庆祝会。学校、省市的领导来了。同事、朋友、新老学生来了。前来祝贺的还有学校的老职工、老工人,他们当中很多都是和高兆兰在这个校园一起工作,一起长大的老朋友。人们赞扬她科研上的成就,赞扬她为国家培养的人才,例数她获得的荣誉。高兆兰的答词是这样说的:省长一个省只有一个,科学家、院士只是少数,我的学生很多,看到他们在各自的工作岗位上做出开拓性的成绩我感到无限欣慰。大家的进步和成就就是赠送给我最珍贵的礼物。人生的愿望和价值不在于得到多少或者获得什么,重要的是给予了什么,奉献了多少。   那天她的学生赋诗一首:   烛光颂(七律)   少怀壮志学居里,祖邦贫弱似波兰。   旅美孜孜破万卷,返国殷殷献宵旰   六旬硕果存海内,八十桃李庆满园。   烛光熊熊颂蜡炬,精筑人梯带登攀。   学人小传   高兆兰,女。云南省昆明人。1934年20岁获岭南大学物理学学士学位,1936年获物理学硕士学位,并担任岭南大学物理系助教。1940年获东方妇女奖学金(巴伯奖学金)赴美国密歇根大学研究生院物理系深造,1944年4月获物理学博士学位,并先后被选为美国两个荣誉学会(西格马· 克西及斐贝诺· 卡珀学会)的会员,1944年5月受聘于美国锐提安公司研究部担任研究员,从事气体放电及雷达X波段开关管的研制。抗日战争胜利后,高兆兰和丈夫冯秉铨教授(当时任教于哈佛大学),于1946年6月乘坐二次世界大战后第一批货轮回到广州。   回国之后,高兆兰在母校岭南大学任教,任职副教授、教授。1952年10月起在中山大学物理系任教,直至去世。从1952年起,高兆兰便投身我国最早一批光学光谱学专业教学单位的筹建工作,并一直主持光学教研室的工作,开展发射光谱及喇曼散射光谱分析以及光电技术的研究,指导研究生和青年教师开展氨基化合物等复杂分子红外光谱与结构的研究、有机分子的电子吸收光谱研究等,并于1962年创建了我国最早的红外光谱学实验室。   高兆兰还积极参加社会活动,曾担任中国物理学会广东省分会第三届理事长,中国光学学会第一届副理事长,广东省科协副主席。是第三届全国人大代表,第五、六届全国政协委员。1979年获全国三八红旗手称号。专于光谱字、光学。编著《原子光谱与原子结构》、《分子光谱与分子结构》等专著。
  • LCMSMS出峰灵敏度或重现性差?可能是这个原因导致的!!!
    各位实验猿在使用三重四极杆质谱联用仪时,做MRM检测偶尔会遇到出峰峰面积或峰高重现性差的问题。在排查了硬件部分如液相自动进样器,MS喷针或者DL管后依旧找不出问题,崩溃到简直要怀疑人生了… … 我们知道一个峰是由若干个采集点描绘而成的,简单来说Loop time就是从一个采集点开始采集到下一个点开始采集完成一次循环的时间(各个事件的时间总和)。 到底如何设定Loop time? 首先:我们得知道测定一个质谱需要20个点,所以我们应将循环时间设置为接近峰宽的1/20,比如:峰宽0.1min,设置循环时间为0.3sec。如循环时间过长:则采集时间(Dwell time)变长导致采集点数不够,峰形变差从而影响重现性。如循环时间过短:则采集时间(Dwell time)变短导致采集精度不够或不稳定,影响灵敏度和重现性。由此可知,Loop time的设置关键就是我们既要保证采集点数足够,也要保证Dwell time时间足够。 Dwell time对灵敏度到底有何影响?可参考下图: 另外多说一句,如果测定化合物过多导致分配的Dwell time不够的话我们可以根据保留时间分段进行采集哦。 这样就不会互相影响,就像下图: 相信小编这篇文章能够对您起到一定的帮助,如您需更详细的了解,欢迎致电岛津客服热线中心咨询:400-650-0439。
  • 做了这么多年的实验,真的搞清楚内标法与外标法了吗
    在实验室埋头苦干多年,也做了无数次定量分析实验,你常用的是内标法还是外标法?您了解两者的区别吗?各自有什么优缺点?  其实,内标与外标都是定量的一种方法而已,至于哪一种方法好与不好不能一概而论,做不同的分析,面对着不同的要求,再加上分析成本分析效率等等问题,简单而有效的进行定量分析来满足要求才是最重要的。  那么,定量分析中怎样选择内标法或外标法?  一、内标法  什么叫内标法?怎样选择内标物?  内标法是一种间接或相对的校准方法。在分析测定样品中某组分含量时,加入一种内标物质以校谁和消除出于操作条件的波动而对分析结果产生的影响,以提高分析结果的准确度。  内标法在气相色谱定量分析中是一种重要的技术。使用内标法时,在样品中加入一定量的标准物质,它可被色谱拄所分离,又不受试样中其它组分峰的干扰,只要测定内标物和待测组分的峰面积与相对响应值,即可求出待测组分在样品中的百分含量。  采用内标法定量时,内标物的选择是一项十分重要的工作。理想地说,内标物应当是一个能得到纯样的己知化合物,这样它能以准确、已知的量加到样品中去,它应当和被分析的样品组分有基本相同或尽可能一致的物理化学性质(如化学结构、极性、挥发度及在溶剂中的溶解度等)、色谱行为和响应特征,最好是被分析物质的一个同系物。当然,在色谱分析条什下,内标物必须能与样品中各组分充分分离。需要指出的是,在少数情况下,分析人员可能比较关心化台物在一个复杂过程中所得到的回收率,此时,他可以使用一种在这种过程中很容易被完全回收的化台物作内标,来测定感兴趣化合物的百分回收率,而不必遵循以上所说的选择原则。  在使用内标法定量时,有哪些因素会影响内标和被测组分的峰高或峰面积的比值?  影响内标和被测组分峰高或峰面积比值的因素主要有化学方面的、色谱方面的和仪器方面的三类。  由化学方面的原因产生的面积比的变化常常在分析重复样品时出现。  化学方面的因素包括:  1、内标物在样品里混合不好   2、内标物和样品组分之间发生反应,  3、内标物纯度可变等。  对于一个比较成熟的方法来说,色谱方面的问题发生的可能性更大一些,色谱上常见的一些问题(如渗漏)对绝对面积的影响比较大,对面积比的影响则要小一些,但如果绝对面积的变化已大到足以使面积比发生显著变化的程度,那么一定有某个重要的色谱问题存在,比如进样量改变太大,样品组分浓度和内标浓度之间有很大的差别,检测器非线性等。进样量应足够小并保持不变,这样才不致于造成检测器和积分装置饱和。如果认为方法比较可靠,而色谱固看来也是正常的话,应着重检查积分装置和设置、斜率和峰宽定位。对积分装置发生怀疑的最有力的证据是:面积比可变,而峰高比保持相对恒定,  在制作内标标准曲线时应注意什么?  在用内标法做色话定量分析时,先配制一定重量比的被测组分和内标样品的混合物做色谱分析,测量峰面积,做重量比和面积比的关系曲线,此曲线即为标准曲线。在实际样品分析时所采用的色谱条件应尽可能与制作标准曲线时所用的条件一致,因此,在制作标准曲线时,不仅要注明色谱条件(如固定相、柱温、载气流速等),还应注明进样体积和内标物浓度。在制作内标标准曲线时,各点并不完全落在直线上,此时应求出面积比和重量比的比值与其平均位的标准偏差,在使用过程中应定期进行单点校正,若所得值与平均值的偏差小于2,曲线仍可使用,若大于2,则应重作曲线,如果曲线在铰短时期内即产生变动,则不宜使用内标法定量。  二、外标法  什么是外标法?  用待测组分的纯品作对照物质,以对照物质和样品中待测组分的响应信号相比较进行定量的方法称为外标法。此法可分为工作曲线法及外标一点法等。工作曲线法是用对照物质配制一系列浓度的对照品溶液确定工作曲线,求出斜率、截距。在完全相同的条件下,准确进样与对照品溶液相同体积的样品溶液,根据待测组分的信号,从标准曲线上查出其浓度,或用回归方程计算,工作曲线法也可以用外标二点法代替。通常截距应为零,若不等于零说明存在系统误差。工作曲线的截距为零时,可用外标一点法(直接比较法)定量。    外标一点法是用一种浓度的对照品溶液对比测定样品溶液中i组分的含量。将对照品溶液与样品溶液在相同条件下多次进样,测得峰面积的平均值,用下式计算样品中i组分的量: W=A(W)/(A)           式中W与A分别代表在样品溶液进样体积中所含i组分的重量及相应的峰面积。(W)及(A)分别代表在对照品溶液进样体积中含纯品i组分的重量及相应峰面积。外标法方法简便,不需用校正因子,不论样品中其他组分是否出峰,均可对待测组分定量。但此法的准确性受进样重复性和实验条件稳定性的影响。此外,为了降低外标一点法的实验误差,应尽量使配制的对照品溶液的浓度与样品中组分的浓度相近。  外标法 external standard method 色谱分析中的一种定量方法,它不是把标准物质加入到被测样品中,而是在与被测样品相同的色谱条件下单独测定,把得到的色谱峰面积与被测组分的色谱峰面积进行比较求得被测组分的含量。外标物与被测组分同为一种物质但要求它有一定的纯度,分析时外标物的浓度应与被测物浓度相接近,以利于定量分析的准确性。  外标法误差的来源,除了分离条件的变化之外,就是进样的重复性。使用注射器进样,外标法的误差大约在0.5%以内。但是,使用定量进样阀可获得1%的精密度 若同时小心控制分离参数,分析精密度可达± 0.25%。外标要求仪器重复性很严格,适于大量的分析样品,因为仪器随着使用会有所变化,因此需要定期进行曲线校正。此法的特点是操作简单,计算方便,不需测量校正因子,适于自动分析。但仪器的重现性和操作条件的稳定性必须保证,否则,会影响实验结果。  三、定量分析中怎样选择内标法或外标法  选一与欲测组分相近但能完全分离的组分做内标物(当然是样品中没有的组分),然后配制欲测组分和内标物的混合标准溶液,进样得相对校正因子。再将内标物加入欲测组分的样品中,进样后测得欲测组分和内标物的定量参数。用内标法公式计算即可。  内标法是将一定量的纯物质作内标物,加入到准确称量的试样中,根据被测试样和内标物的质量比及其相应的色谱峰面积之比,来计算被测组分的含量。选择内标物有4个要求:  1.内标物应是该试样中不存在的纯物质   2.它必须完全溶于试样中,并与试样中各组分的色谱峰能完全分离   3.加入内标物的量应接近于被测组分   4.色谱峰的位置应与被测组分的色谱峰的位置相近,或在几个被测组分色谱峰中间。  内标法的优点是测定的结果较为准确,由于通过测量内标物及被测组分的峰面积的相对值来进行计算的,因而在一定程度上消除了操作条件等的变化所引起的误差。内标法的缺点是操作程序较为麻烦,每次分析时内标物和试样都要准确称量,有时寻找合适的内标物也有困难。外标法简便,但进样量要求十分准确,要严格控制在与标准物相同的操作条件下进行,否则造成分析误差,得不到准确的测量结果。  内标与外标都是定量的一种方法而已,至于哪一种方法好与不好不能一概而论,做不同的分析,面对着不同的要求,再加上分析成本分析效率等等问题,我想简单而有效进行定量分析来满足要求才是最重要的。  1、以前做过很多医药、农药中间体的芳香族卤代化合物的常量定量分析,没有自动进样器,用外标法定量,确实重现性与稳定性非常差,结果经常受到搞合成同事的质疑。其实,仔细分析原因不一定就是外标法不适合这种定量分析,首先我们的实验室仪器和手段是否调整到一种稳定而合理的状态了,比如,衬管是否洁净,玻璃棉的位置是否合适恰当(能否使样品尽可能的汽化)、汽化温度是否合适、色谱峰形是否对称(也就是样品与色谱柱健合相是否匹配)、附近有没有其它色谱峰的干扰、选用什么进样方式(如快速进样还是热针进样)等等因素的影响都需要考虑,如果这些因素都考虑了,按照GMP方法验证对于精密度的要求,同一样品进6针以上的RSD和配制6个样品的定量结果RSD都能满足小于1.5%的要求,那么这个方法用外标法就是完全适用的,但是前面的影响因素是一定要都考虑到的,否则谈论这个方法是否适用就有失偏颇了。在做过的许多出口产品的定量分析方法当中有许多是一些医药公司提供的比较完善而验证过的方法,内标与外标都有(他们用的都是自动进样)精密度都能满足RSD小于1.5%的要求,当一个方法能够满足测试要求的时候,无论内标外标,都是可行的,当然有一个分析成本和分析时间的问题,内标的成本和控制溶液、样品溶液的配制当然要比外标要高和麻烦一些了。而有些时候,可能受你实验室现有仪器和附属设备的影响,达不到一定的要求,而还必须进行定量分析,有时外标的结果可能就要差一些,这时,你可能就要考虑用内标法了,可以排除手动进样的误差、分流歧视的影响、包括一些未知因素平行误差的影响,这时内标可能就显示出它的优势来了。  2、上面已经提到当做方法验证的时候,当同一样品配制6个样品溶液用所选用的外标法进行定量的时候,RSD都满足1.5%的要求时,也分为两种情况,小于1%和大于1%小于1.5%。如果RSD的结果小于1%,那这个方法就没有什么可以怀疑的了 如果RSD的结果大于1%而在1.5%略低一些的范围活动时,这个方法的可行性就将受到质疑,毕竟这是方法验证,你就要考虑上面1所提到的影响因素的影响了,如果排除掉以上的影响因素,RSD还是在1.5%附近,就要尝试内标了,如果内标结果的RSD很好,就证明你的这个方法受实验条件的影响很大,只能用内标了,或者干脆将原方法做大的变动,再尝试用外标法测试。  3、而对于微量分析,比如农药和兽药残留的分析、环境分析等,根据不同的限量标准要求对于精密度的要求也比常量分析的要求要宽松的多,RSD有时可以允许达到10%甚至更高,这时可能外标法有更大的应用空间。  4、单从精密度方面去考虑,排除其它成本和效率的因素,个人认为还是内标优于外标。曾经做过一个中间体二氨基丙醇的常量定量分析,以二乙醇胺为内标,RTX-5 amine(碱改性) 15m*0.32mm*1.0um色谱柱分析,将配制好的控制溶液(含有内标物)自动进样器进6针,目的物(二氨基丙醇)与内标物(二乙醇胺)峰面积比率的RSD为0.18%,而只对这六针样品的目的物峰(二氨基丙醇)面积求RSD,结果为0.71%,通过这一实例的结果大家就会发现到底哪个方法精密度更好了,当然是内标更好了。当然这个化合物的检测方法最后根据上面的验证数据用内标和外标定量都是可以的,实验室可以自由选择。但内标与外标精密度结果的差异是显然存在的事实。  结论:应用外标法能够满足要求,首选还是外标法了,毕竟简单而省事。对于精密度要求比较高、结果准确度会产生重大影响、实验室条件不是很理想的等等条件下,用内标法还是必要的。无论应用那种方法,方法的验证和确认都是很重要的,只要是按照程序经过验证和确认的方法,都有其应用的空间的。  另峰面积归一法:如果被分析样品的组分是同系物,校正因子相近可直接用峰面积求出组分的百分含量。如果被分析样品的组分不是同系物,则要知道每种组分的相对校正因子。优点:不必准确知道进样量,操作条件略为变动对结果影响较小,计算方便,适合多组分的工厂例行分析。主要分析对象为任意。  测量各杂质峰的面积和色谱图上除溶剂峰以外的总色谱峰面积,计算各杂质峰面积及其之和占总峰面积的百分率。由于峰面积归一化法误差较大。因此,通常用于粗略考察供试品中的杂质含量。除另外规定外,不宜用于微量杂质的检查。
  • Acclaim Organic Acid—脱氢乙酸峰型拖尾“终结者”
    Acclaim Organic Acid—脱氢乙酸峰型拖尾“终结者”胡金胜食品安全国家标准修订2021年3月26日,国家卫生健康委员会食品安全国家标准审评委员会秘书处发函,对组织起草的《食品添加剂使用标准》等12项食品安全国家标准(征求意见稿)公开征求意见。备受关注的GB 2760时隔多年再次修订,变更的内容涉及到多个常用的食品添加剂,其中防腐剂“脱氢乙酸及其钠盐” 使用规定的修改引发了热议。左右滑动查看GB 2760中脱氢乙酸及其钠盐修订细节 脱氢乙酸及其钠盐作为一种广谱食品防腐剂,毒性较低,对霉菌和酵母菌的抑制能力强,按标准规定的范围和使用量使用是安全可靠的。然而通过汇总近些年来全国各地食品安全监督抽检结果,我们不难发现脱氢乙酸及其钠盐超限量、超范围使用的情况屡有发生。由于脱氢乙酸及其钠盐能被人体完全吸收,并能抑制人体内多种氧化酶,长期过量摄入脱氢乙酸及其钠盐会危害人体健康。随着GB 2760征求意见稿的发布,针对食品添加剂脱氢乙酸及其钠盐,收窄了使用范围,降低了最大使用量,释放了监管部门将进一步加强监管的信号。由于政策信息传递的延迟及生产工艺革新的滞后,部分食品企业可能会面临因脱氢乙酸及其钠盐超限量、超范围使用而被监管部门处罚的风险。 目前,食品检测实验室参照GB 5009.121-2016开展脱氢乙酸的测定也会遇到一系列的难题,其中最突出的问题就是脱氢乙酸峰型拖尾,影响定性和定量结果的准确性。脱氢乙酸属于非羧基酸类,分子结构存在烯醇互变,导致在普通C18 上峰型容易出现拖尾。相关文献显示,通过调节缓冲盐pH(调酸或调碱)和有机相比例可以在一定程度上抑制脱氢乙酸的拖尾,但是在食品安全监督抽查中对于实验室方法的偏离及变更有着较为严格的审核流程,这也是实验室体系管理难以回避的问题。 基于此,赛默飞实验室筛选了一款特色色谱柱—Acclaim Organic Acid,在不变更标准色谱条件的前提下,开展了一系列的验证工作,完美解决了脱氢乙酸峰型拖尾的问题,并且在实际样品分析过程中有着出色的表现。Acclaim Organic Acid有机酸分析专用柱,极性嵌入,专利封端技术,可耐受 100% 水相,PEEK 柱管,可有效消除硅胶表面残余硅羟基及金属柱管内壁与有机酸分子次级作用导致的拖尾。 实验谱图及数据色谱条件液相色谱仪:Vanquish™ Core HPLC 液相色谱系统色谱柱:Acclaim Organic Acid, 5 μm, 4.0×250 mm (P/N: 062902)柱温:30 ℃;进样量:5 µL;流动相:A为20 mM 乙酸铵溶液,B为甲醇洗脱程序:A:B=90:10,等度洗脱流速:0.8 mL/min检测波长:293 nm采样频率:5 Hz采集时间:15 min 分离谱图 脱氢乙酸标准品溶液5.00 μg/mL,保留时间为7.107 min,不对称因子为1.04,理论塔板数为13830。脱氢乙酸在 Acclaim Organic Acid 色谱柱上获得了出色的峰型和优异的灵敏度。图1. 脱氢乙酸标准品溶液色谱图(5.00 μg/mL) 脱氢乙酸标准工作液线性范围为0.50-50.0 μg/mL,线性方程y=0.6283x-0.0141,线性相关系数r2=0.99990,线性关系良好。图2. 脱氢乙酸线性方程图及标准曲线点叠加色谱图(0.50-50.0 μg/mL)以脱氢乙酸峰高为 S,选取 4-6 min 基质噪音的平均值为 N,采用 Chromeleo 数据处理软件计算信噪比 S/N,脱氢乙酸线性低点 0.50 μg/mL信噪比S/N为181.8。实验室可根据实际情况设置合适的线性最低点,以满足方法检出限的要求。图3. 脱氢乙酸线性低点 0.50 μg/mL 色谱图及信噪比脱氢乙酸标准品溶液 1.00 μg/mL 重复进样,保留时间RSD为0.04%,峰面积RSD为0.28%,不对称因子RSD为0.34%,重现性良好。图4. 脱氢乙酸标准品溶液 1.00 μg/mL 6次重复进样叠加谱图在实际样品分析中,面对各种复杂基质的干扰,Acclaim Organic Acid 表现出了非常出色性能。以下谱图分别展示了Acclaim Organic Acid 应用于鸡蛋挂面、猪肉脯、肉松面包、法式小面包及芒果汁中脱氢乙酸的测定。样品前处理方法采用标准推荐的直提法,其中芒果汁样品基质复杂,对流动相比例和柱温进行了适当调整。图5. 鸡蛋挂面中脱氢乙酸的测定图6. 猪肉脯中脱氢乙酸的测定图7. 肉松面包中脱氢乙酸的测定图8. 法式小面包中脱氢乙酸的测定图9. 芒果汁中脱氢乙酸的测定 本试验基于Vanquish™ Core HPLC液相色谱系统,采用Acclaim Organic Acid有机酸分析专用柱,对多种食品基质中脱氢乙酸的测定开展了验证。实验结果表明,Acclaim Organic Acid能够完美解决脱氢乙酸峰型拖尾的问题,有效排除各种复杂样品基质的干扰,为食品实验室准确定性和定量分析脱氢乙酸,提供了一个高效便捷的方法。 那么,有请我们的主角闪亮登场… … 此处应有掌
  • 矿物的X射线衍射测试报告
    1.仪器与工作条件在本实验中,使用浪声映SHINE型X射线衍射仪进行测试,Cu 靶的 Kα为辐射源,λ= 0.15418 nm。样品测试条件如下:仪器型号浪声映SHINE功率/W30测试模式震动测试时间5s*120次光管Cu靶光管角度范围5-55°光管冷却方式风冷探测器温度℃-60探测器二维CCD列阵仪器示意图2.岩石样品外观信息编号1#2#3#4#样品外观 3. 样品X射线衍射测试及分析将岩石制成150-200目的粉末样品,在给定的测试条件下,用X射线衍射仪对样品进行扫描 ,取得相应岩石的X射线衍射图谱 ,利用软件进行矿物定性解 译和半定量分析。 3.1 1#样品测试结果及数据分析 图1. 1#样品CrystalX软件测试结果界面 图2. 1#样品XRD衍射图2θd(埃)峰高峰高%相物名d(埃)I%(hkl)2θΔ2θ23.08913.84904410.6Ca(CO3)3.849411.3(012)23.0867-0.002429.42983.0325417100.0Ca(CO3)3.0326100.0(104)29.4296-0.000235.99902.49285412.9Ca(CO3)2.492812.9(110)35.9986-0.000439.43912.28297217.3Ca(CO3)2.283119.3(113)39.4358-0.003243.18662.09317818.6Ca(CO3)2.093219.2(202)43.1848-0.001847.13721.9265245.7Ca(CO3)1.92645.9(024)47.13810.000947.52321.91178319.9Ca(CO3)1.911621.5(018)47.52600.002848.52531.87469823.4Ca(CO3)1.874524.1(116)48.52680.0015表1 1#样品XRD衍射图谱基本特征 结论:根据测试结果分析1#样品主要含CaCO3(方解石)。 3.2 2#样品测试结果及数据分析图3. 2#样品CrystalX软件测试结果界面 图4. 2#样品XRD衍射图#2θd(埃)峰高峰高%相物名d(埃)I%(hkl)2θΔ2θ120.93104.240715020.0SiO24.241621.9(100)20.9266-0.0044222.02414.032624432.6Na(AlSi3O8)4.033797.3(201)22.0181-0.0060322.93203.8750567.5Na(AlSi3O8)3.873519.9(111)22.94070.0087423.70823.749914118.9Na(AlSi3O8)3.749733.0(111)23.70890.0007523.86553.725517523.4Na(AlSi3O8)3.723144.1(130)23.88100.0155624.39043.646513017.4Na(AlSi3O8)3.64630.0(200)24.39150.0010725.55013.4836385.0Na(AlSi3O8)3.483310.3(112)25.55190.0018825.86283.442181.1Na(AlSi3O8)3.44173.0(221)25.86630.0035926.70103.3359748100.0SiO23.3369100.0(101)26.6936-0.00751027.78973.207758978.7Na(AlSi3O8)3.207779.4(202)27.7892-0.00051128.04143.179543057.4Na(AlSi3O8)3.1789100.0(002)28.04640.00501228.42893.137014319.1Na(AlSi3O8)3.136835.3(220)28.43080.00191329.72933.0027709.4Na(AlSi3O8)3.002319.6(131)29.73330.00401430.33542.94409512.7Na(AlSi3O8)2.944221.7(041)30.3341-0.00131530.47932.9305739.8Na(AlSi3O8)2.930715.0(022)30.4770-0.00231631.54052.8343729.7Na(AlSi3O8)2.835619.2(131)31.5246-0.0159 表2 2#样品XRD衍射图谱基本特征 结论:根据测试结果分析2#样品主要含SiO2(石英)和Na(AlSi3O8)(钠长石)。 3.3 3#样品测试结果及数据分析 图5. 3#样品CrystalX软件测试结果界面 图6. 3#样品XRD衍射图#2θd(埃)峰高峰高%相物名d(埃)I%(hkl)2θΔ2θ120.91064.244810412.2SiO24.261719.4(100)20.8266-0.0840223.19093.8323799.3Ca(CO3)3.858417.9(012)23.0319-0.15903141.7SiO22.24027.3(111)
  • 盘点!常用气相色谱分析方法
    1.归一化法  把所有出峰的组分含量之和按100%计的定量方法,称为归一化法。  各成分校正因子一致时可用该法,该法简便、准确,特别是进样量不容易准确控制时,进样浓度及进样量的变化的影响很小。  其他操作条件,如流速、柱温等变化对定量结果的影响也很小。GC应用广于HPLC。2.外标法(标准曲线法、直接比较法)  首先用欲测组分的标准样品绘制标准工作曲线。具体作法是:用标准样品配制成不同浓度的标准系列,在与欲测组分相同的色谱条件下,等体积准确量进样,测量各峰的峰面积或峰高,用峰面积或峰高对样品浓度绘制标准工作曲线,此标准工作曲线应是通过原点的直线。若标准工作曲线不通过原点,说明测定方法存在系统误差。标准工作曲线的斜率即为绝对校正因子。  当欲测组分含量变化不大,并已知这一组分的大概含量时,也可以不必绘制标准工作曲线,而用单点校正法,即直接比较法定量。单点校正法实际上是利用原点作为标准工作曲线上的另一个点。因此,当方法存在系统误差时(即标准工作曲线不通过原点),单点校正法的误差较大。因此规定,y=ax+b 。b的绝对值应不大于100%响应值是y的2%。  标准曲线法的优点:绘制好标准工作曲线后测定工作就很简单了,计算时可直接从标准工作曲线上读出含量,这对大量样品分析十分合适。特别是标准工作曲线绘制后可以使用一段时间,在此段时间内可经常用一个标准样品对标准工作曲线进行单点校正,以确定该标准工作曲线是否还可使用.  标准曲线法的缺点:每次样品分析的色谱条件(检测器的响应性能,柱温度,流动相流速及组成,进样量,柱效等)很难完全相同,因此容易出现较大误差。另外,标准工作曲线绘制时,一般使用欲测组分的标准样品(或已知准确含量的样品),因此对样品前处理过程中欲测组分的变化无法进行补偿。3.内标法  选择适宜的物质作为欲测组分的参比物,定量加到样品中去,依据欲测组分和参比物在检测器上的响应值(峰面积或峰高)之比和参比物加入的量进行定量分析的方法称为内标法。  内标法的关键是选择合适的内标物。内标物应是原样品中不存在的纯物质,该物质的性质应尽可能与欲测组分相近,不与被测样品起化学反应,同时要能完全溶于被测样品中。内标物的峰应尽可能接近欲测组分的峰,或位于几个欲测组分的峰中间,但必须与样品中的所有峰不重叠,即完全分开。一般会选择标准物质的同位素物质作为内标物。  内标法的优点:进样量的变化,色谱条件的微小变化对内标法定量结果的影响不大,特别是在样品前处理(如浓缩、萃取,衍生化等)前加入内标物,然后再进行前处理时,可部分补偿欲测组分在样品前处理时的损失。若要获得很高精度的结果时,可以加入数种内标物,以提高定量分析的精度。  内标法的缺点:选择合适的内标物比较困难,内标物的称量要准确,操作较麻烦。使用内标法定量时要测量欲测组分和内标物的两个峰的峰面积(或峰高),根据误差叠加原理,内标法定量的误差中,由于峰面积测量引起的误差是标准曲线法定量,但是由于进样量的变化和色谱条件变化引起的误差,内标法比标准曲线法要小很多,所以总的来说,内标法定量比标准曲线法定量的准确度和精密度都要好。4.标准加入法  标准加入法实质上是一种特殊的内标法,是在选择不到合适的内标物时,以欲测组分的纯物质为内标物,加入到待测样品中,然后在相同的色谱条件下,测定加入欲测组分纯物质前后欲测组分的峰面积(或峰高),从而计算欲测组分在样品中的含量的方法。  标准加入法的优点:不需要另外的标准物质作内标物,只需欲测组分的纯物质,进样量不必十分准确,操作简单。若在样品的前处理之前就加入已知准确量的欲测组分,则可以完全补偿欲测组分在前处理过程中的损失,是色谱分析中较常用的定量分析方法。  标准加入法的缺点:要求加入欲测组分前后两次色谱测定的色谱条件完全相同,以保证两次测定时的校正因子完全相等,否则将引起分析测定的误差。
  • 拖尾因子、对称因子、不对称因子三者间的关系
    相信小伙伴们在日常测试中会发现,评价色谱峰的峰形对称性,有拖尾因子、对称因子、不对称因子三种参数。而目前使用的分析软件,ChemStation工作站中的对称因子,Empower工作站中的USP拖尾因子,Chameleon工作站中并没有对称因子参数,是以不对称度评价的。这三种参数的关系是什么,有什么区别,今天小编就和大家聊一下。理想条件下,色谱峰应该具有高斯型的特征:式中,χ等于(t-tR)/σ,t是时间,σ=W/4,y是峰高。色谱图中的真实峰通常会稍稍偏离对称的高斯峰形,通常会或多或少带一点拖尾。如下图所示: 拖尾因子:Tailing factor常用Tf表示,以峰高5%处计算。不对称因子:Asymmetry factor常用As表示,以峰高10%处计算。对称因子:Symmetry factor常用S表示,与不对称因子As互为倒数关系。As和Tf值的关系大概可以表达为:As≈1+1.5(Tf-1)所以一般来说As的值在一定程度上大于Tf的值。峰形随着不对称因子(As)和拖尾因子(Tf)而变化。当As或者Tf=1.0时,对应的是一个完美的对称色谱峰,在这种情况下,两个色谱峰可以很好地彼此分开。然而,随着峰拖尾的程度加重,它们之间的分离也变得糟糕。多数情况下峰拖尾的程度并不是很严重(Tf欧洲药典(EP)和英国药典(BP)规定进行有关物质或含量测定时,除另有规定外,色谱图中定量用对照品溶液的色谱峰对称因子应为0.8~1.5。美国药典(USP)中出现了对某些化合物拖尾因子要求不大于2.0。日本药典(JP)中没有具体规定拖尾因子的范围。从各国药典对拖尾因子范围的约束来看,拖尾因子并没有一个数值范围的确定标准,在实际的色谱实验中需要具体问题具体分析。
  • 赫施曼助力再生水水质中苯系物的测定
    再生水作为一种重要的水资源,具有循环利用的环保特点。但由于再生水的水源复杂,其中含有大量的有机物和无机物,其水质的稳定性和安全性备受关注。因此,对再生水的水质检测尤为重要。根据GB/T 39298-2020,再生水水质苯系物的测定方法为:气相色谱法。其原理为:样品中的苯系物经高纯氮气吹扫后吸附于捕集管中,将捕集管加热并以高纯氮气反吹,被热脱附出来的组分经气相色谱分离后,用氢火焰离子化检测器(FID)进行检测,以保留时间定性,采用外标法根据峰高或峰面积定量,计算各组分含量。其中绘制标准曲线内容如下:1.低浓度校准曲线的绘制采用10ml规格的opus电子瓶口分配器,stepper模式设置4个体积分别为、0.50、1.00、2.00、5.00mL,然后按分液键,将4个体积的苯系物标准溶液(Ⅱ)分别加入1000mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,同时做一空白对照。该系列校准溶液的浓度分别为0、0.5、1.0、2.0、5.0μg/L。按照从低浓度到高浓度的顺序用Miragen电动移液器依次将5.0mL校准溶液注入气相色谱仪进行检测。以校准溶液的质量浓度(μg/L)为横坐标,测得的峰高或峰面积为纵坐标,绘制校准曲线并计算回归方程。2.高浓度校准曲线的绘制采用20ml规格的opus电子瓶口分配器,stepper模式设置5个体积分别为0.50、1.00、2.00、5.00、10.00mL,然后按分液键,将5个体积的苯系物标准溶液(Ⅱ)分别加入100mL容量瓶中,用水稀释至刻度,摇匀,同时做一空白对照。该系列校准溶液的浓度分别为0.0、5.0、10.0、20.0、50.0、100.0μg/L。按照从低浓度到高浓度的顺序用Miragen电动移液器依次将5.0mL校准溶液注入气相色谱仪进行检测。以校准溶液的质量浓度(μg/L)为横坐标,测得的峰高或峰面积为纵坐标,绘制校准曲线并计算回归方程。实验室移取几微升到几毫升的液体,一般采用移液器。Miragen电动移液器,数值靠设定或选定,电机控制活塞运动,吸液和排液也更加稳定,还有步骤少、调数快、模式多等诸多优势。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;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。
  • 气相色谱客户常见问题整理(一)
    气相色谱仪,其实是一种用气体作为流动相的色谱分析仪器,在很多领域都有其身影。原理主要是利用物质的沸点、极性及吸附性质的差异实现混合物的分离。不过,一些客户对于气相色谱的相关概念和问题还是知之甚少,今天,我们就先整理一部分内容供大家参考。一、气相色谱的分离原理是什么气相色谱是一种物理的分离方法。利用被测物质各组分在不同两相间分配系数(溶解度)的微小差异,当两相作相对运动时,这些物质在两相间进行反复多次的分配,使原来只有微小的性质差异产生很大的效果,而使不同组分得到分离。二、气相色谱法的一些常用术语及基本概念1.相、固定相和流动相:一个体系中的某一均匀部分称为相 在色谱分离过程中,固定不动的一相称为固定相 通过或沿着固定相移动的流体称为流动相。2.色谱峰:物质通过色谱柱进到鉴定器后,记录器上出现的一个个曲线称为色谱峰。3.基线:在色谱操作条件下,没有被测组分通过鉴定器时,记录器所记录的检测器噪声随时间变化图线称为基线。4.峰高与半峰宽:由色谱峰的浓度极大点向时间座标引垂线与基线相交点间的高度称为峰高,一般以h表示。色谱峰高一半处的宽为半峰宽,一般以 x1/2表示。5.保留值与相对保留值:保留值是表示试样中各组分在色谱柱中的停留时间的数值,通常用时间或用将组分带出色谱柱所需载气的体积来表示。以一种物质作为标准,而求出其他物质的保留值对此标准物的比值,称为相对保留值。6.仪器噪音:基线的不稳定程度称噪音。7.基流:氢焰色谱,在没有进样时,仪器本身存在的基始电流(底电流),简称基流。8.峰面积:流出曲线(色谱峰)与基线构成之面积称峰面积,用A表示。9.死时间、保留时间及校正保留时间:从进样到惰性气体峰出现极大值的时间称为死时间,以td表示。从进样到出现色谱峰*值所需的时间称保留时间,以tr表示。保留时间与死时间之差称校正保留时间。以Vd表示。10.死体积、保留体积与校正保留体积:死时间与载气平均流速的乘积称为死体积,以Vd表示,载气平均流速以Fc表示,Vd=tdxFc。保留时间与载气平均流速的乘积称保留体积,以Vr表示,Vr=trxFc。三、何谓气相色谱?有几种类型?凡是以气相作为流动相的色谱*,通称为气相色谱。一般可按以下几方面分类:A、按固定相聚集态分类:(1)气固色谱:固定相是固体吸附剂。(2)气液色谱:固定相是涂在担体表面的液体。B、按固定相类型分类:(1)纸色谱:以滤纸为载体。(2)柱色谱:固定相装于色谱柱内,填充柱、空心柱、毛细管柱均属此类。(3)薄膜色谱:固定相为粉末压成的薄漠。C、按过程物理化学原理分类:(1)分配色谱:利用不同的组分在两相中有不同的分配系数以达到分离的色谱。(2)吸附色谱:利用固体吸附表面对不同组分物理吸附性能的差异达到分离的色谱。(3)其它:利用离子交换原理的离子交换色谱:利用胶体的电动效应建立的电色谱 利用温度变化发展而来的热色谱等等。D、按动力学过程原理分类:可分为冲洗法,取代法及迎头法三种。四、气相色谱法简单分析装置流程是什么?气相色谱法简单分析装置流程基本由四个部份组成:1.气源部分 2.进样装置 3.色谱柱 4.鉴定器和记录器。五、一般选择载气的依据是什么?常用的载气有哪些?作为气相色谱载气的气体,要求要化学稳定性好、纯度高、价格便宜并易取得、能适合于所用的检测器。气相色谱常用的载气有氢气、氮气、氩气、氦气、二氧化碳气等等。以上是今天整理的关于气相色谱的相关内容,后续还将继续分享,*关注我们。
  • 选择月旭UHPLC色谱柱,享受极速分离体验
    月旭UHPLC色谱柱作为一名色谱工作者,您可以想象一下:有这样一根色谱柱,它既可以实现高柱效、对称的峰型和良好的分离度,同时还比一般色谱柱分离得更快速,可以带给您超快速的分离体验!您想认识这样的色谱柱吗?您想使用它吗?继续读下去,您会发现它真的是色谱柱当中一颗非常闪亮的“明星”!#1自主研发UHPLC色谱柱的研发生产,其实没那么简单!月旭科技凭借多年键合技术的经验,自主研发出具有国际先进技术的Ultimate® UHPLC(1.8μm)色谱柱。在此过程中,公司研发团队攻克装柱难度大,填料容易堵塞等多个技术难题,使得该色谱柱具有更高的柱效和良好的批次间重现性,并减少溶剂的消耗量。因而不仅提高了实验室的效率,还降低了实验室的运营成本。#2重要优势告诉您为何要选择月旭UHPLC色谱柱?(1)高分离度(Ultra Resolution):在比一般色谱柱更短、更细的情况下,达到一般色谱柱同样甚至更好的的分离度。(2)快速(Ultra Speed):在保证得到同样质量数据的前提下,月旭UHPLC能提供单位时间内更多的信息量。在不影响解析度的情况下,小粒度能提供更高的分析速度,同样也能使柱长减少,根据Van Deemter色谱理论,最you流速反比于粒度大小。(3)高灵敏度(Ultra Sensitivity):提高柱效N,从而使峰宽W变的更窄,而峰高却增加了,同时,由于UHPLC运用了更短的柱子(柱长L更小),进一步增加了峰高。因此,在提高柱效的同时,运用1.8μm的UPLC系统比5μm和3.5μm的系统灵敏度分别提高了70%和40%,而在柱效相同情况下,能分别提供3倍和2倍的灵敏度。#3应用案例月旭Ultimate® UHPLC色谱柱性能如何?布洛芬色谱柱:拖尾因子:1.26;理论塔板数:17650;运行时间:5min。规格型号
  • 新突破:广州生物岛实验室与中科院生物物理所合作,成功研制针对病理组织样本高通量成像需求的专用扫描透射电子显微镜SmartView
    2021年7月28日,广州生物岛实验室生物医疗器械部在中巨园区举行了《高通量全自动病理切片电子成像仪》项目结题验收会。该项目是广州生物岛实验室生物医疗器械部成立后启动的第一个自立项目(2019.6-2021.6),中国科学院生物物理研究所作为项目合作单位,生物物理所孙飞研究员和曹峰高级工程师到广州生物岛实验室兼职,分别担任此项目负责人和项目总监。项目从医院病理科电镜病理检测存在的仪器维护成本高、操作复杂、通量低、人力成本高等痛点出发,成功研制了针对病理组织切片样品的高通量扫描透射电子显微镜SmartView(图1),发明了载网托盘和新型的装载方式(图2),一次可以装载500个病理切片载网,实现了8K*8K的高速扫描透射成像能力,仪器成像分辨率优于1.1nm,可以进行病理组织切片样品高速和高质量成像(图3,图4),将有效推动生物医学病理电镜检测快速发展。验收会议邀请了华南理工大学陈晓峰教授(专家组组长)、中科院生物物理所徐伟研究员、北京工业大学吉元研究员、中山大学赵文霞研究员、北京大学高宁教授、西安交通大学康永锋教授、金域医学电镜病理检测中心侯晓涛主任和高月敏高级会计师等8位专家对项目完成情况进行评审。上午,项目负责人孙飞研究员向评审技术专家组介绍了项目背景和项目技术指标验收方案并得到专家组认可。随后,项目研发总监曹峰高级工程师带领评审技术专家组根据验收方案对研制的高通量扫描透射电子显微镜的各项技术指标(分辨率、加速电压稳定性、电子束流及其稳定性、高通量样品台和成像质量等)进行了现场考察和测试(图5)。通过各位专家对几种不同类型电镜照片盲测评分的数据统计,SmartView拍摄照片质量与120kV透射电镜所拍摄照片在生物切片样本成像质量方面相当,满足病理组织切片样品电镜检测的要求。下午的专家评审验收会由生物医疗器械部张昆总监主持,科技发展部和生物医疗器械部相关业务人员以及项目组骨干成员参加了会议。孙飞研究员和曹峰高级工程师分别对项目的研发背景、研发内容、指标完成、研发成果和经费使用等情况进行了详细汇报(图6)。评审专家分别从项目设计的科学性、合理性、创新性、研究成果产出和经费决算等方面进行了评价,对项目所取得的成果给予了充分的肯定。专家们指出,电镜病理检测技术对于肿瘤、肾病、消化、血液和神经等疾病的诊断和病原体的检测分析具有重要的作用。当前医学病理切片电镜检测工作由于通量低、操作复杂,对人员专业要求高,阻碍了电镜病理检测技术在广大临床医院中的推广和应用。本项目所研制的高通量全自动病理切片电子成像仪Smart View能够解决这一痛点和难点问题,降低电镜病理检测工作的技术门槛,促进电镜病理检测技术在人类疾病诊断中的广泛应用,具有良好的社会经济意义。此外,专家们也对项目后续研发和转化工作给出了建设性意见。最后,评审专家组一致同意通过该项目的结题验收(图7),并建议广州生物岛实验室进一步加大对项目研究团队的支持和投入,保障项目团队在生物医学电子显微仪器研发领域取得更多更好的成绩。该项目的顺利实施,得到了徐涛院士研究组、生物物理所生物成像中心的大力支持与帮助。图1. 高通量全自动病理切片电子成像仪图2 电镜载网上的病理组织切片样品(SmartView背散射电子图像)图3 利用SmartView对病理组织切片样品进行成像(中倍STEM像)图4. 利用SmartView对病理组织切片样品进行成像(高倍STEM像)图5. 项目验收会现场图6. 项目负责人汇报图7. 验收专家与生物岛实验室相关人员合影图8. 生物医学电子显微成像技术研究组全体合影
  • 国家标准室内空气质量标准
    GB18883 中华人民共和国国家标准室内空气质量标准   1、范围   本标准规定了室内空气质量参数及检验方法。   本标准适用于住宅和办公建筑物。   2、规范性引用文件   下列文件中的条款通过本标准的引用而成为本标准的条款。凡是注日期的引用文件,其随后所有的修改(不包括勘误内容)或修订版均不适用于本标准,然而,鼓励根据本标准达成的各方研究是否可使用这些文件的最新版本。凡是不注日期的引用文件,其最新版本适用于本标准。   GB 6921-86 大气飘尘浓度测定方法 重量法   GB 9801-88 空气质量 一氧化碳的测定 非分散红外法   GB 11737-89 居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法 气相色谱法   GB 12372-90 居住区大气中二氧化氮检验标准方法 改进的 Saltzman 法   GB/T 14679-93 空气质量 氨的测定 次氯酸钠 - 水杨酸分光光度法   GB/T 14669-93 空气质量 氨的测定 离子选择电极法   GB/T 14582-93 环境空气中氡的标准测量方法   GB 14677-93 空气质量 甲苯、二甲苯、苯乙烯的测定 气相色谱法   GB/T 15262-94 环境空气 二氧化硫的测定 甲醛吸收 - 副玫瑰苯胺分光光度法   GB/T 15435-1995 环境空气 二氧化氮的测定 Saltzman 法   GB/T 15438-1995 环境空气 臭氧的测定 紫外光度法   GB/T 15439-1995 环境空气 苯并 [a] 芘测定 高效液相色谱法   GB/T 15516-1995 空气质量 甲醛的测定 乙酰丙酮分光光度法   GB/T 16128-1995 居住区大气中二氧化硫卫生检验标准方法 甲醛溶液吸收 - 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法   GB/T 16129-1995 居住区大气中甲醛卫生检验标准方法 分光光度法   GB/T 16146-1995 住房内氡浓度控制标准   GB/T 16147-1995 空气中氡浓度的闪烁瓶测量方法   GB/T 17095-1997 室内空气中可吸入颗粒物卫生标准   GB/T 18204.18-2000 公共场所室内新风量测定方法—示踪气体法   GB/T 18204.23-2000 公共场所空气中一氧化碳检验方法   GB/T 18204.24-2000 公共场所空气中二氧化碳检验方法   GB/T 18204.25-2000 公共场所空气中氨检验方法   GB/T 18204.26-2000 公共场所空气中甲醛测定方法   GB/T 18204.27-2000 公共场所空气中臭氧检验方法   5 室内空气质量检验   5.1 室内空气中各种化学污染物采样和检验方法见附录 A 和附录 B 。   5.2 室内空气中苯浓度的测定方法见附录 C 。   5.3 室内空气中总挥发性有机物( TVOC )的检验方法见附录 D 。   5.4 室内空气中细菌总数检验方法见附录 E 。   5.5 室内热环境参数的检验方法见附录 F 。   附录 A   (规范性附录)   室内空气采样技术导则   1、范围   本导则在进行室内空气污染物监测时,对采样点位,采样高度,采样时间和频率,以及采样方法和质量保证措施等项做出规定。 本导则作为《室内空气质量标准》配套的空气采样技术的指导原则,适用于《室内空气质量标准》中所规定的各种化学污染物的采样。   2、选点要求   2.1 采样点的数量:采样点的数量根据监测室内面积大小和现场情况而确定,以期能正确反映室内空气污染物的水平。原则上小于 50m 2 的房间应设 1~3 个点 50~100m 2 设 3~5个点 100m 2 以上至少设 5 个点。在对角线上或梅花式均匀分布。   2.2 采样点应避开通风口,离墙壁距离应大于 0.5m 。   2.3 采样点的高度:原则上与人的呼吸带高度相一致。相对高度 0.5m~1.5m 之间。   3、采样时间和频率   采样前至少关闭门窗 4 小时。日平均浓度至少连续采样 18 小时, 8 小时平均浓度至少连续采样 6 小时, 1 小时平均浓度至少连续采样 45 分钟。   4、采样方法和采样仪器   根据污染物在室内空气中存在状态,选用合适的采样方法和仪器,用于室内的采样器的噪声应小于 50dB 。具体采样方法应按各个污染物检验方法中规定的方法和操作步骤进行。   5、采样的质量保证措施   5.1 气密性检查:有动力采样器在采样前应对采样系统气密性进行检查,不得漏气。   5.2 流量校准:采样系统流量要能保持恒定,采样前和采样后要用一级皂膜计校准采样系统进气流量,误差不超过 5% 。   采样器流量校准:在采样器正常使用状态下,用一级皂膜计校准采样器流量计的刻度,校准 5 个点,绘制流量标准曲线。记录校准时的大气压力和温度。   5.3 空白检验:在一批现场采样中,应留有两个采样管不采样,并按其他样品管一样对待,作为采样过程中空白检验,若空白检验超过控制范围,则这批样品作废。   5.4 仪器使用前,应按仪器说明书对仪器进行检验和标定。   5.5 在计算浓度时应用下式将采样体积换算成标准状态下的体积:   式中 V 0 —换算成标准状态下的采样体积, L   V —采样体积, L   T 0 —标准状态的绝对温度, 273K   T —采样时采样点现场的温度( t )与标准状态的绝对温度之和,( t+273 ) K   P 0 —标准状态下的大气压力, 101.3kPa   P —采样时采样点的大气压力, kPa 。   5.6 每次平行采样,测定之差与平均值比较的相对偏差不超过 20% 。   6、记录和报告   采样时要对现场情况、各种污染源、采样日期、时间、地点、数量、布点方式、大气压力、气温、相对湿度、风速以及采样者签字等做出详细记录,随样品一同报到实验室。   附录 B   (规范性附录)   室内空气中各种参数的检验方法 *   污染物 检验方法 来源   (1) 二氧化硫 SO 2 甲醛溶液吸收 —— 盐酸副玫瑰苯胺分光光度法 ( 1 ) GB/T 16128-1995   ( 2 ) GB/T 15262-94   (2) 二氧化氮 NO 2 改进的 Saltzaman 法 ( 1 ) GB/ 12372-90   ( 2 ) GB/T 15435-1995   (3) 一氧化碳 CO ( 1 )非分散红外法   ( 2 )不分光红外线气体分析法 、气相色谱法 、汞置换法 ( 1 ) GB 9801-88   ( 2 ) GB/T 18204.23-2000   (4) 二氧化碳 CO 2 ( 1 )不分光红外线气体分析法   ( 2 )气相色谱法   ( 3 )容量滴定法 GB/T 18204.24-2000   (5) 氨 NH3 ( 1 )靛酚蓝分光光度法   纳氏试剂分光光度法   ( 2 )离子选择电极法   ( 3 )次氯酸钠—水杨酸分光光度法 ( 1 ) GB/T 18204.25-2000   ( 2 ) GB/T 14669-93  ( 3 ) GB/T 14679-93   (6) 臭氧 0 3 ( 1 )紫外光度法   ( 2 )靛蓝二磺酸钠分光光度法 ( 1 ) GB/T 15438-1995   ( 2 ) GB/T 18204.27-2000   (7) 甲醛 HCHO • AHMT 分光光度法   • 酚试剂分光光度法   气相色谱法   ( 3 )乙酰丙酮分光光度法 ( 1 ) GB/T 16129-95   ( 2 ) GB/T 18204.26-2000   ( 3 ) GB/T 15516-95   (8) 苯 C 6 H 6 气相色谱法 • 附录 C   ( 2 ) GB 11737-89   ( 9 ) 甲苯 C 7 H 8 、   二甲苯 C 8 H 10 气相色谱法 GB 14677-93   (10) 苯并 [a] 芘   B(a)P 高压液相色谱法 GB/T 15439-1995   (11) 可吸入颗粒   PM10 撞击式 —— 称重法 GB/T 17095-1997   (12) 总挥发性有机物   TVOC 气相色谱法 附录 D   (13) 细菌总数 撞击法 附录 E   (14) 温度、相对湿度、空气流速 热环境参数的检验方法 附录 F   (15) 新风量 示踪气体法 GB/T18204.18-2000   (16) 氡 Rn ( 1 )空气中氡浓度的闪烁瓶测量方法   ( 2 )环境空气中氡的标准测量方法 ( 1 ) GB/T 16147-1995   ( 2 ) GB/T 14582-93   * 注:检验方法中( 1 )法为仲裁法。   附录 C   (规范性附录)   空气中苯浓度的测定   (毛细管气相色谱法)   1、方法提要   1.1 相关标准和依据   本方法主要依据 GB 11737-89 居住区大气中苯、甲苯和二甲苯卫生检验标准方法—气相色谱法。   1.2 原理:空气中苯用活性炭管采集,然后用二硫化碳提取出来。用氢火焰离子化检测器的气相色谱仪分析,以保留时间定性,峰高定量。   1.3 干扰和排除:空气中水蒸汽或水雾量太大,以至在碳管中凝结时,严重影响活性炭的穿透容量和采样效率。空气湿度在 90% 时,活性炭管的采样效率仍然符合要求。空气中的其他污染物干扰,由于采用了气相色谱分离技术,选择合适的色谱分离条件可以消除。   2、适用范围   2.1 测定范围:采样量为 20L 时,用 1ml 二硫化碳提取,进样 1μl ,测定范围为 0.05~10 mg/m 3 。   2.2 适用场所:本法适用于室内空气和居住区大气中苯浓度的测定。   3、试剂和材料   3.1 苯:色谱纯。   3.2 二硫化碳:分析纯,需经纯化处理,保证色谱分析无杂峰。   3.3 椰子壳活性炭: 20~40 目,用于装活性炭采样管。   3.4 纯氮: 99.99% 。   4、仪器和设备   4.1 活性炭采样管:用长 150mm ,内径 3.5~4.0mm ,外径 6mm 的玻璃管,装入 100mg 椰子壳活性炭,两端用少量玻璃棉固定。装好管后再用纯氮气于 300~350 ℃温度条件下吹 5~10min ,然后套上塑料帽封紧管的两端。此管放于干燥器中可保存 5 天。若将玻璃管熔封,此管可稳定三个月。   4.2 空气采样器:流量范围 0.2~1L/min ,流量稳定。使用时用皂膜流量计校准采样系统在采样前和采样后的流量。流量误差应小于 5% 。   4.3 注射器: 1ml 。体积刻度误差应校正。   4.4 微量注射器: 1μl , 10μl 。体积刻度误差应校正。   4.5 具塞刻度试管: 2ml 。   4.6 气相色谱仪:附氢火焰离子化检测器。   4.7 色谱柱: 0.53mm × 30mm 宽径非极性石英毛细管柱。   5、采样和样品保存   在采样地点打开活性炭管,两端孔径至少 2mm ,与空气采样器入气口垂直连接,以 0.5L/min 的速度,抽取 20L 空气。采样后,将管的两端套上塑料帽,并记录采样时的温度和大气压力。样品可保存 5 天。   6、分析步骤   6.1 色谱分析条件:由于色谱分析条件常因实验条件不同而有差异,所以应根据所用气相色谱仪的型号和性能,制定能分析苯的最佳的色谱分析条件。   6.2 绘制标准曲线和测定计算因子:在与样品分析的相同条件下,绘制标准曲线和测定计算因子。   6.2.1 用标准溶液绘制标准曲线:于 5.0ml 容量瓶中,先加入少量二硫化碳,用 1μL 微量注射器准确取一定量的苯( 20 ℃时, 1μl 苯重 0.8787mg )注入容量瓶中,加二硫化碳至刻度,配成一定浓度的储备液。临用前取一定量的储备液用二硫化碳逐级稀释成苯含量分别为 2.0 、 5.0 、 10.0 、 50.0μg/ml 的标准液。取 1μL 标准液进样,测量保留时间及峰高。每个浓度重复 3 次,取峰高的平均值。分别以 1μL 苯的含量( μg/ml )为横坐标( μg ),平均峰高为纵坐标( mm ),绘制标准曲线。并计算回归线的斜率,以斜率的倒数 Bs[μg/mm] 作样品测定的计算因子。   6.3 样品分析:将采样管中的活性炭倒入具塞刻度试管中,加 1.0ml 二硫化碳,塞紧管塞,放置 1h ,并不时振摇。取 1μl 进样,用保留时间定性,峰高( mm )定量。每个样品作三次分析,求峰高的平均值。同时,取一个未经采样的活性炭管按样品管同时操作,测量空白管的平均峰高( mm )。   7、结果计算   7.1 将采样体积按式( 1 )换算成标准状态下的采样体积   式中 c —空气中苯或甲苯、二甲苯的浓度, mg/m 3   h —样品峰高的平均值, mm   h ' —空白管的峰高, mm   B s —由 6.2.1 得到的计算因子, μg/mm   E s —由实验确定的二硫化碳提取的效率   V 0 —标准状况下采样体积, L 。   8、方法特性   8.1 检测下限:采样量为 20L 时,用 1ml 二硫化碳提取,进样 1μl ,检测下限为 0.05mg/m 3 。   8.2 线性范围: 10 6 。   8.3 精密度:苯的浓度为 8.78 和 21.9μg/ml 的液体样品,重复测定的相对标准偏差 7% 和 5% 。   8.4 准确度:对苯含量为 0.5 , 21.1 和 200μg 的回收率分别为 95% , 94% 和 91% 。   附录 D   (规范性附录)   室内空气中总挥发性有机物( TVOC )的检验方法   (热解吸 / 毛细管气相色谱法)   1、方法提要   1.1 相关标准和依据   ISO 16017-1 “Indoor , ambiant and workplace air — Sampling and analysis of volatile organic compounds by sorbent tube/thermal desorption/capillary gas chromatography — part 1 : pumped sampling”   1.2 原理   选择合适的吸附剂( Tenax GC 或 Tenax TA ),用吸附管采集一定体积的空气样品,空气流中的挥发性有机化合物保留在吸附管中。采样后,将吸附管加热,解吸挥发性有机化合物,待测样品随惰性载气进入毛细管气相色谱仪。用保留时间定性,峰高或峰面积定量。   1.3 干扰和排除   采样前处理和活化采样管和吸附剂,使干扰减到最小 选择合适的色谱柱和分析条件,本法能将多种挥发性有机物分离,使共存物干扰问题得以解决。   2、适用范围   2.1 测定范围:本法适用于浓度范围为 0.5 m g/m 3 ~100mg/m 3 之间的空气中 VOC S 的测定。   2.2 适用场所:本法适用于室内、环境和工作场所空气,也适用于评价小型或大型测试舱室内材料的释放。   3、试剂和材料   分析过程中使用的试剂应为色谱纯 如果为分析纯,需经纯化处理,保证色谱分析无杂峰。   3.1 VOC S :为了校正浓度,需用 VOC S 作为基准试剂,配成所需浓度的标准溶液或标准气体,然后采用液体外标法或气体外标法将其定量注入吸附管。   3.2 稀释溶剂:液体外标法所用的稀释溶剂应为色谱纯,在色谱流出曲线中应与待测化合物分离。   3.3 吸附剂:使用的吸附剂粒径为 0.18~0.25mm ( 60~80 目),吸附剂在装管前都应在其最高使用温度下,用惰性气流加热活化处理过夜。为了防止二次污染,吸附剂应在清洁空气中冷却至室温,储存和装管。解吸温度应低于活化温度。由制造商装好的吸附管使用前也需活化处理。   3.4 纯氮: 99.99% 。   4、仪器和设备   4.1 吸附管:是外径 6.3mm 内径 5mm 长 90mm 内壁抛光的不锈钢管,吸附管的采样入口一端有标记。吸附管可以装填一种或多种吸附剂,应使吸附层处于解吸仪的加热区。根据吸附剂的密度,吸附管中可装填 200~1000mg 的吸附剂,管的两端用不锈钢网或玻璃纤维毛堵住。如果在一支吸附管中使用多种吸附剂,吸附剂应按吸附能力增加的顺序排列,并用玻璃纤维毛隔开,吸附能力最弱的装填在吸附管的采样人口端。   4.2 注射器:可精确读出 0.1 m L 的 10 m L 液体注射器 可精确读出 0.1 m L 的 10 m L 气体注射器 可精确读出 0.01mL 的 1mL 气体注射器。   4.3 采样泵:恒流空气个体采样泵,流量范围 0.02~0.5L/min ,流量稳定。使用时用皂膜流量计校准采样系统在采样前和采样后的流量。流量误差应小于 5% 。   4.4 气相色谱仪:配备氢火焰离子化检测器、质谱检测器或其他合适的检测器。   色谱柱:非极性(极性指数小于 10 )石英毛细管柱。   4.5 热解吸仪:能对吸附管进行二次热解吸,并将解吸气用惰性气体载带进入气相色谱仪。解吸温度、时间和载气流速是可调的。冷阱可将解吸样品进行浓缩。   4.6 液体外标法制备标准系列的注射装置:常规气相色谱进样口,可以在线使用也可以独立装配,保留进样口载气连线,进样口下端可与吸附管相连。   5、采样和样品保存   将吸附管与采样泵用塑料或硅橡胶管连接。个体采样时,采样管垂直安装在呼吸带 固定位置采样时,选择合适的采样位置。打开采样泵,调节流量,以保证在适当的时间内获得所需的采样体积( 1~10L )。如果总样品量超过 1mg ,采样体积应相应减少。记录采样开始和结束时的时间、采样流量、温度和大气压力。   采样后将管取下,密封管的两端或将其放入可密封的金属或玻璃管中。样品可保存 5 天。   6、分析步骤   6.1 样品的解吸和浓缩   将吸附管安装在热解吸仪上,加热,使有机蒸气从吸附剂上解吸下来,并被载气流带入冷阱,进行预浓缩,载气流的方向与采样时的方向相反。然后再以低流速快速解吸,经传输线进入毛细管气相色谱仪。传输线的温度应足够高,以防止待测成分凝结。解吸条件 ( 见表 1) 。   表 1 解吸条件   解吸温度 250 ℃ ~325 ℃   解吸时间 5~15min   解吸气流量 30~50ml/min   冷阱的制冷温度 +20 ℃ ~-180 ℃   冷阱的加热温度 250 ℃ ~350 ℃   冷阱中的吸附剂 如果使用,一般与吸附管相同, 40~100mg   载气 氦气或高纯氮气   分流比 样品管和二级冷阱之间以及二级冷阱和分析柱之间的分流比应根据空气中的浓度来选择   6.2 色谱分析条件   可选择膜厚度为 1 ~ 5 m m 50m × 0.22mm 的石英柱,固定相可以是二甲基硅氧烷或 7% 的氰基丙烷、 7% 的苯基、 86% 的甲基硅氧烷。柱操作条件为程序升温,初始温度 50 ℃保持 10min ,以 5 ℃ /min 的速率升温至 250 ℃。   6.3 标准曲线的绘制   气体外标法:用泵准确抽取 100 m g/m 3 的标准气体 100ml 、 200ml 、 400ml 、 1L 、 2L 、 4L 、 10L 通过吸附管,制备标准系列。   液体外标法:利用 4.6 的进样装置取 1~5 m l 含液体组分 100 m g/ml 和 10 m g/ml 的标准溶液注入吸附管,同时用 100ml/min 的惰性气体通过吸附管, 5min 后取下吸附管密封,制备标准系列。   用热解吸气相色谱法分析吸附管标准系列,以扣除空白后峰面积的对数为纵坐标,以待测物质量的对数为横坐标,绘制标准曲线。   6.4 样品分析   每支样品吸附管按绘制标准曲线的操作步骤(即相同的解吸和浓缩条件及色谱分析条件)进行分析,用保留时间定性,峰面积定量。   7、结果计算   7.1 将采样体积按式( 1 )换算成标准状态下的采样体积   式中 V 0 —换算成标准状态下的采样体积, L   V —采样体积, L   T 0 —标准状态的绝对温度, 273K   T —采样时采样点现场的温度( t )与标准状态的绝对温度之和,( t+273 ) K   P 0 —标准状态下的大气压力, 101.3kPa   P —采样时采样点的大气压力, kPa 。   7.2 TVOC 的计算   ( 1 )应对保留时间在正己烷和正十六烷之间所有化合物进行分析。   ( 2 )计算 TVOC ,包括色谱图中从正己烷到正十六烷之间的所有化合物。   ( 3 )根据单一的校正曲线,对尽可能多的 VOC S 定量,至少应对十个最高峰进行定量,最后与 TVOC 一起列出这些化合物的名称和浓度。   ( 4 )计算已鉴定和定量的挥发性有机化合物的浓度 S id 。   ( 5 )用甲苯的响应系数计算未鉴定的挥发性有机化合物的浓度 S un 。   ( 6 ) S id 与 S un 之和为 TVOC 的浓度或 TVOC 的值。   ( 7 )如果检测到的化合物超出了( 2 )中 VOC 定义的范围,那么这些信息应该添加到 TVOC 值中。   7.3 空气样品中待测组分的浓度按( 2 )式计算   式中 : c —空气样品中待测组分的浓度 , mg /m 3   F —样品管中组分的质量 , mg   B —空白管中组分的质量 , mg   V 0 —标准状态下的采样体积, L 。   8、方法特性   8.1 检测下限:采样量为 10L 时,检测下限为 0.5 m g/m 3 。   8.2 线性范围: 10 6 。   8.3 精密度:在吸附管上加入 10μg 的混合标准溶液, Tenax TA 的相对标准差范围为 0.4% 至 2.8% 。   8.4 准确度: 20 ℃、相对湿度为 50% 的条件下,在吸附管上加入 10mg/ml 的正己烷, Tenax TA 、 Tenax GR ( 5 次测定的平均值)的总不确定度为 8.9% 。   附录 E   (规范性附录)   室内空气中细菌总数检验方法   1、适用范围   本方法适用于室内空气细菌总数测定。   2、定义   撞击法 (impacting method) 是采用撞击式空气微生物采样器采样,通过抽气动力作用,使空气通过狭缝或小孔而产生高速气流 , 使悬浮在空气中的带菌粒子撞击到营养琼脂平板上 , 经 37 ℃、 48h 培养后 , 计算出每立方米空气中所含的细菌菌落数的采样测定方法。   3、仪器和设备   3.1 高压蒸汽灭菌器。   3.2 干热灭菌器。   3.3 恒温培养箱。   3.4 冰箱。   3.5 平皿 ( 直径 9cm) 。   3.6 制备培养基用一般设备:量筒,三角烧瓶, pH 计或精密 pH 试纸等。   3.7 撞击式空气微生物采样器。
  • 如何用好岛津PDA检测器(上篇)
    导 语相对于HPLC中的紫外检测器的简单操作来说,PDA检测器的使用和应用可以说是难上了级别,光源选择、狭缝、带宽、参比波长等如何选择甚是烧脑。本期我们以 SPD-M20A 检测器为例,聊一聊 PDA 检测器的使用设置和谱图解析方面的注意事项。 首先提出三个问题,针对这三个问题的展开介绍,使大家对PDA 检测器的有更深刻的认识: • 为什么会选择使用PDA检测器,优势何在?• 如何使用好PDA检测器。• 如何利用PDA检测器的功能为我们提供更多的信息,更大的帮助? NO.1 过人之处 — 特殊的光路系统 二极管阵列检测器(PDA)是HPLC 应用中比较多的一款通用型检测器,其光路系统基本结构由光源、半透半反镜、M1 镜、滤光装置、流通池、M2 镜、狭缝、光栅、光电二极管阵列组成。 针对于紫外检测器来说:1、可以实现实时多波段检测;2、可以通过光谱图鉴别物质;3、可以通过光谱图进行色谱峰的纯度。 NO.2如何找到实验合适的设置方法 我们使用中发现PDA参数设置是很复杂的,十分烧脑。针对PDA参数设置,提出以下建议:设置方法前,我们面临的各项参数,首先列出各参数的设置范围及影响。 通过对PDA参数的阐述,针对方法中参数设置我们提出设置建议: 灯的选择使用D2灯和W灯作为光源,提供190-800nm波长范围的吸收光谱。D2 灯使用波长范围:190-600nmW 灯使用波长范围:371-800nmD2+W 同时使用范围:190-800nm 对于仅限于紫外线区域的测量,只应使用D2 灯,根据实际的流动相比例并设置合理波长范围。 例如:纯甲醇为流动相,我们设置的波长范围尽量避免流动相的截止波长。 ②光电二极管曝光时间光源在光电二极管元件上驻留的时间,这里以单反相机举例,在光线充裕的拍照需要将底片的曝光时间缩短,否则曝光过度,底片感光饱和,照片一边白光(即 PDA 灵敏度,分辨率变差);在 夜晚或光线不足的拍照需要将底片的曝光时间延长,否则曝光不足,底片感光不足,照片模糊不清,噪点增多(即 PDA 噪音变大));PDA 可以自动调整器曝光时间,也就是在现有光强度的情况下,将光源在光电二极管元件上驻留的时间加以优化,在保证 PDA 的分辨率,灵敏度同时降低基线噪音。 在更换氘灯或者更换流通池是要重新调整曝光时间的,仪器时间长了光路系统老化也需要重新调整曝光时间。 ③采样时间测量数据按此采样时间循环输出。作为指导性原则,分析物峰内大约30个测量点以上即可满足数量测定要求。示例: 如果峰宽(从峰开始到峰结束的时间)是 30 秒,设定采样时间为 1 秒,则峰内有 30 个测量点。 如果采样时间减少,则每单位出峰时间的测量点数量增加,也就改进了数量测定结果,保证了峰形的真实性。但是,数据文件大小也相应增加。 当执行快速洗脱的数量测定时,出现尖峰,采样时间应设定较小的采样时间值。 采样时间和曝光时间的关系:1 个采样时间输出的数据是 1 个采样时间内曝光时间采集数据的平均值。 示例: 曝光时间 20ms,采样时间 2000ms,每 2000ms 平均输出 2000 / 20 = 100 点,这 100 点的平均值就是采样时间输出值。采样时间的倒数是采样频率。 ④光谱带宽谱带宽与 PDA 检测器在检测波长处的吸光度响应息息相关,如检测波长设置为 250 nm,光 谱带宽设置为 20 nm,检测器吸光度取值处于 240-260 nm 范围内。光谱带宽设置的大小影响信噪 比、色谱峰高度、以及色谱峰表观分离度。 如上图?,测量时会把246-254nm波长范围的吸光度取平均值,作为输出结果:带宽越大,噪音越低,但光谱分辨率也越低,通常设定为4。 光谱带宽设置越大,实际检测波长范围涉及的光电二极管的个数也就越多(如带宽设置 20 nm,光电二极管分辨率 1 nm,涉及的光电二极管个数为 20 个),实际检测到的吸收度平均值以及基线噪 音也随之降低,但基线噪音降低效果更加显著。 随光谱带宽的增加,涉及的光电二极管数目亦会随之增加,检测器实际检测波长范围吸收度响应平均化程度也会增加,导致检测器的光谱分辨率(区别与光电二极管分辨率)降低,对依靠吸收光谱对化合物进行初步鉴别带来困难。 建议设置带宽为4nm。 ⑤狭缝宽度比较窄的狭缝宽度,有利于提高PDA光电二极管的分辨率,对于依靠比对紫外吸收光谱鉴别化合物有利;比较宽的狭缝宽度,则允许更多的光透过狭缝经由光栅发生色散而被光电二极管检测到,其结果是检测到的信号强度增加,基线噪音相对减小,检测器的灵敏度增加,但伴随PDA 光电二极管的分辨率降低。 强调分辨率的实验:应该选择1.2nm狭缝。强调灵敏度的实验:应该选择8nm狭缝。 ⑥响应时间响应时间表述的是光电二极管对于流通池内吸收度的突然变化的响应速度。响应时间设置小的时候,描绘出的色谱峰越能反映真实情况,色谱峰高度以及基线噪音同时提高 (基线噪音更加显著)。响应时间设置大的时候,色谱峰高度以及基线噪音同时减少 (基线噪音更加显著)。 ⑦参比波长设置合适的参比波长可有效补偿流动相吸光度变化的影响,可以有效减小基线波动以及噪音水平,提高信噪比。特别是在使用HPLC梯度洗脱模式的时候,流动相随着梯度的不断变化,其吸光度亦不断改变,造成背景噪音过大。 参比波长设置越靠近检测波长,基线噪音水平越低,但同时会损失一定峰高。一般地,参比波长要设置为靠近检测波长但对检测组分没有吸收的波长。设置范围建议:实际检测波长+100nm且避免样品在参比波长处有较大吸收。 注意:? 建议使用参比波长在单独D2灯为光源情况下进行。如果同开启D2+W灯作为光源时,可能导致可见光波长噪音上升。? 避免样品在参比波长处有较大吸收,影响峰高响应值。综上所述,我们要根据实际的实验条件调整PDA参数设置,才能达到最佳的分析结果及解析结果。下期我们具体讲解,关于谱图解析和纯度计算方面的内容,感兴趣的小伙伴继续关注哦! 液相工程师梁帅
  • 浅谈紫外检测器中不同光程流通池在应用上的区别
    一枚合格的流通池,必须经得住长期压力,任劳任怨,经历成百上千次测试,一块面板上不止一颗螺丝钉,一台检测器却只有一枚流通池。一枚合格的流通池,需要满足以下要求:1获得理想的检测限;2获得理想的噪音、漂移和信号;3还在于成百上千次的检测后,质量如一,稳定可靠。流通池示意图我们先来看看紫外检测器的工作原理,紫外检测器的检测原理基于朗伯—比尔定律,吸光物质的吸光度与流通池的光程长度和浓度成正比。比尔—朗伯定律数学表达式:A=lg(1/T)=KbcA为吸光度,T为透射比(透光度),是出射光强度比入射光强度。K为摩尔吸光系数。它与吸收物质的性质及入射光的波长λ有关。c为吸光物质的浓度,单位为mol/L。b为吸收层厚度(流通池的长度),单位为cm。当一束平行单色光垂直通过某一均匀非散射的吸光物质时,其吸光度A与吸光物质的浓度c及吸收层厚度(流通池的长度)b成正比,而与透光度T成反相关。检测器流通池的长度越长,光程越长,响应越高,检测限越低。定量分析的准确度很大程度上取决于浓度检测线性范围。分析液相的流通池光程通常比制备液相的流通池光程大,以获得低浓度下更好的响应。紫外检测器的光路示意图下面我们用一个实验来验证一下0.5mm, 1.25mm和3mm等三种不同光程的流通池,在同一色谱条件下,对同一个样品进行分析后,形成的色谱图的差异。由上图我们可以知道,使用较长光程的流通池检测同一个样品,生成的信号越强,获得更高的峰高,更好的响应。尽管通常增加光程会使噪声提高,但噪音提高幅度很小,信噪比还是会增大,一般适用于分析型液相色谱应用。使用小光程的流通池,峰高降低,但对某些峰有一定的分辨率,噪音较小,在应用上,一般适用于制备型液相色谱。
  • 品类先锋用户心声|高性价比国产热解吸仪--中仪宇盛50A
    在科学仪器行业竞争日益激烈的现状下,为帮助仪器用户快速找出单品类仪器中的千里马or领头羊企业及产品,仪器信息网从2017年开始推出【品类先锋】服务,以“为用户推荐值得信赖的品牌及仪器”为核心宗旨,持续地挖掘、推荐细分领域的优质企业及仪器。为了帮助各位用户学习使用仪器的技巧,少走弯路多避坑,仪器社区特别发起“仪器使用心得”有奖征文活动。在本次活动中,用户积极分享了自身用过的仪器设备的使用心得,其中不乏对品类先锋仪器的使用分享。我们将摘取部分用户分享的品类先锋仪器使用心得体会,与读者共享。今日分享的是热解吸品类先锋——中仪宇盛的用户心声,以下内容摘自“检验猿”分享的使用心得:高性价比国产热解吸仪--中仪宇盛50A北京中仪宇盛科技有限公司是我们实验室设备主要提供商之一,跟该公司合作已有近十年的时间,对该公司的发展历程也有一定的了解,这是一家专注于实验室色谱前处理仪器的企业,公司成立于2009年,主要产品有全自动顶空进样器、全自动热解吸仪、全自动吹扫捕集装置、自动气体进样器、自动低温浓缩装置、解吸管活化仪等。跟该公司的合作源于一台半自动热解吸,多年来我们一直在使用,仪器运行比较平稳,检测数据比较优良。使用期间,该公司的售后服务人员定期、不定期的进行现场、电话指导维护,同时对于新标准的颁布会给我们详细的进行解读,配合我们进行新方法的开发,对于我们的检测工作起到了很好的促进。随着我们业务的不断拓展,对于仪器的检测效率我们有了更高的要求,基于良好的合作基础,我们毅然选择了中仪宇盛的50A热解吸产品。通过近一年的使用,应网站征集,我觉得我有必要将仪器的使用心得梳理一下,给广大用户以参考,让国产好仪器走进您的视野。热解吸仪是一种可将吸附有待测物质的吸附管通过快速加热升温,使挥发性或半挥发性组分从吸附管中脱附出来,并通过惰性气体带着进入GC或GCMS等分析仪器分析的样品前处理装置。根据挥发性和半挥发性组分从采样管中解吸之后是否再进行冷聚焦浓缩,将热脱附装置分为一次热解吸装置和二次热解吸装置。首先选择装填好吸附剂的吸附管,在一定的温度压力条件下,连续吸入一定体积的待测空气样品,空气中的VOCs将被保留在吸附管中,采样后通过热解吸仪的解吸炉将吸附管加热,解吸出VOCs,再通过氮气吹扫使解吸出的组份富集到冷阱捕集管内(半导体制冷),再快速加热捕集管,将目标组分二次脱附出来并由气相或气质载气带着进入主机系统进行分析,用保留时间定性,峰高或峰面积定量。中仪宇盛50A热解吸出峰分享:这台仪器总结下来有以下几个优势:(1) 样品盘有50个加热位,由于我们的样品量相对较大,按照传统模式我们需要人员长期值守,效率低下。该仪器的使用我们仅需要花费十几分钟将采样管放置到样品盘上,启动内置流程仪器自动运行2-3天不停歇。既保证了样品前处理的标准一致性,又极大的提升了效率,节省了人力成本的支出。同时该仪器还有管位指定功能,临时有部分样品需要检测,我们直接启动该程序。效率高、一致性、节省劳动力。(2) 该设备智能化程度比较高,开机进行自检,有故障提示功能。我们能够第一时间知晓仪器的状态,进而保障我们样品测试的准确性。同时像温度过载保护、漏电保护、气路压差报警等都会有相应的提示,保护我们的使用安全。当然50A热解吸做为该公司的成熟产品,稳定性较强,经过我们近一年的使用还未出现问题。智能化是实验数据可靠、人身安全的保障。(3) 值得一提的是,该公司有十余年的产品研发经验积累,近万用户的使用信息反馈。该公司将这些凝结汇聚到一起,不断的改进更迭,推陈出新。每一寸管路的材质选用,每一条电控路线的布放,每一个连接阀的转接选用都经过精心设计、精心挑选,每一个核心部件都经过大量的实验验证,才保障了仪器的高效、稳定运行。当然这些信息的获得源于与该公司服务人员的交流,我们也是通过了实际的使用,验证了仪器的高品质。专业、专注是出精品的前提。记得有位前辈说过“样品处理稳定、一致是检测的基础”,随着科技的进步,样品处理的高效、稳定让我们检测人员腾出更多的精力专注于数据结果的分析、运用。在此对各仪器厂商的辛苦付出表示衷心的感谢。以上就是“检验猿”用户分享的中仪宇盛-热解吸使用心得。今天的分享就到这里结束啦。欢迎大家投稿,分享更多品类先锋仪器使用心得。投稿邮箱:wuqs@instrument.com.cn,一经采用,投稿人将获得仪器信息网提供的50—200元京东卡作为奖励,投稿人需备注姓名、所在单位。投稿要求:1、 所投文章必须完整且条理清晰,文中至少包含1张仪器图片(人与仪器合照更佳),且字数不少于500字。分享的心得需是仪器信息网品类先锋的仪器心得(品类先锋详情见附表)。2、 内容至少包含以下文稿提纲中的任意三点,每个网友投稿数量不限。 • 仪器发展简介 • 仪器产品介绍、实际应用中解决了什么问题 • 仪器推荐附:2022-2023年度品类先锋名录(排名不分先后)品类名客户名称紫外、紫外分光光度计、紫外可见分光光度计、UV上海元析仪器有限公司 上海美谱达仪器有限公司 北京普析通用仪器有限责任公司 原子荧光光谱仪(AFS)北京海光仪器有限公司 原子吸收光谱(AAS)北京普析通用仪器有限责任公司 液质联用(LC-MS)赛默飞色谱与质谱 SCIEX中国 液相色谱(LC)上海伍丰科学仪器有限公司 华谱科仪(北京)科技有限公司 热解析仪、热解吸仪、热脱附仪奥普乐科技集团(成都)有限公司 北京中仪宇盛科技有限公司过程质谱/在线质谱上海舜宇恒平科学仪器有限公司 气相色谱仪(GC)浙江福立分析仪器股份有限公司 流动分析仪/流动注射分析仪(FIA SFA CFA)北京宝德仪器有限公司 离子色谱(IC)青岛盛瀚色谱技术有限公司 激光拉曼光谱(RAMAN)HORIBA 科学仪器事业部 红外光谱(IR、傅立叶)赛默飞世尔科技分子光谱 核磁共振(NMR)布鲁克(北京)科技有限公司 分子荧光光谱HORIBA 科学仪器事业部 定氮仪、凯氏定氮仪、Dumas定氮仪艾力蒙塔贸易(上海)有限公司 顶空进样器奥普乐科技集团(成都)有限公司 吹扫捕集装置北京聚芯追风科技有限公司 北京莱伯泰科仪器股份有限公司 奥普乐科技集团(成都)有限公司 PH计、酸度计上海仪电科学仪器股份有限公司(原上海精科雷磁) ICP-MS电感耦合等离子体质谱安捷伦科技(中国)有限公司 ICP-AES/ICP-OES安捷伦科技(中国)有限公司 自动电位滴定仪上海禾工科学仪器有限公司 卡氏水分测定仪上海禾工科学仪器有限公司 真空泵凯恩孚科技(上海)有限公司 移液器、移液枪大龙兴创实验仪器(北京)股份公司 研磨机、研磨仪、粉碎机、球磨机北京飞驰科学仪器有限公司 北京格瑞德曼仪器设备有限公司 蚂蚁源科学仪器(北京)有限公司 旋转蒸发仪艾卡(广州)仪器设备有限公司(IKA 中国)洗瓶机/清洗机天津语瓶仪器技术有限公司 美诺中国 Miele China 微波消解仪培安有限公司 上海屹尧仪器科技发展有限 公司 安东帕(上海)商贸有限公司 北京莱伯泰科仪器股份有限公司 天平德国赛多利斯集团 平行真空蒸发仪天津市恒奥科技发展有限公司 生物质谱广州禾信仪器股份有限公司 离心机、实验室离心机湖南湘仪实验室仪器开发有限公司 搅拌器、磁力搅拌器、电动搅拌器大龙兴创实验仪器(北京)股份公司 废气/废水处理机四川优浦达科技有限公司 电热消解仪、消化炉北京莱伯泰科仪器股份有限公司 氮气发生器毕克气体仪器贸易(上海)有限公司 纯水器、超纯水器、纯水机、超纯水机上海乐枫生物科技有限公司 高锰酸盐指数测定仪(CODMn)上海北裕分析仪器股份有限公司 TOC分析仪/总有机碳分析仪艾力蒙塔贸易(上海)有限公司 上海元析仪器有限公司 COD测定仪/COD快速测定仪连华科技 BOD测定仪/BOD快速测定仪连华科技 总磷测定仪/总氮测定仪/总磷总氮测定仪连华科技 水质分析仪/多参数水质分析仪连华科技 氨氮测定仪/氨氮分析仪连华科技 甲烷/非甲烷烃检测仪青岛明华电子仪器有限公司 激光粒度仪HORIBA 科学仪器事业部 丹东百特仪器有限公司 珠海欧美克仪器有限公司 比表面及孔径分析仪理化联科(北京)仪器科技有限公司 贝士德仪器科技(北京)有限公司 扫描探针显微镜SPM(原子力显微镜AFM、扫描隧道显微镜STM)Park帕克原子力显微镜 扫描电镜(SEM)北京欧波同光学技术有限公司
  • 【NIFDC经典文献系列赏析】融合蛋白电荷变异体表征先进技术
    蛋白新药的设计得益于重组DNA技术的发展。融合蛋白是指通过基因融合两个或更多蛋白质结构域来创造一个具有新功能的嵌合蛋白。每个融合体的功能通常分为一个载体结构域和一个效应结构域,前者有助于提高稳定性和药代动力学,后者具有从细胞毒性到识别和结合等不同的功能。截至2019年,已有11种Fc融合蛋白疗法被FDA批准。 生物制药的电荷变异体(电荷异质性)来自翻译后修饰,如磷酸化、糖基化和脱酰胺化,须在整个生产过程中密切监测,因为它可能影响产品的安全性和有效性。全柱成像毛细管等电聚焦(icIEF)已被证明有诸多良好检测性能特征,如高分辨率、自动化、定量准确、重现性好和易用性。凭借这些优势,它已成为生物制品,特别是单克隆抗体电荷变异体表征的主流技术。 与单克隆抗体等传统生物药相比,融合蛋白的电荷异质性差异更大,这使得表征融合蛋白成为一个挑战。建立一种适用于分析多种融合蛋白的平台方法可以方便方法开发并且简化生产流程。2021年,中国食品药品鉴定研究院(NIFDC)利用全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术的双通道(紫外&自发荧光)表征9种融合蛋白药物的电荷异质性,其中6种蛋白为商业化蛋白。紫外吸收UV280nm是经典icIEF等电聚焦电泳检测通道。自发荧光(NIF:Native Fluorescence)是指利用芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的自发荧光来实现检测,无需添加染料。 结果表明,icIEF方法可用于重组蛋白类药物电荷异质性及等电点分析。该方法快速、准确、重复性好,为保障融合蛋白类产品生产工艺的稳定性及质量控制提供了一种可靠的平台分析方法。9种融合蛋白9种融合蛋白治疗剂(在本研究中被命名为样品1-9),其中6种已商业化,包括:样品1:安进公司的依那西普;样品2:百时美施贵宝公司的阿巴泰普;样品3:再生元公司的阿夫利贝特;样品5:重组人肿瘤坏死因子-α受体II:海正药业的IgGFc融合蛋白;样品6:嘉宏药业的康柏西肽;样品7:百时美施贵宝的贝拉塔塞普;三个样品正处于不同临床试验阶段,包括VEGFR-Fc融合蛋白样品4,血小板生成素模拟肽-Fc融合蛋白样品8和胰高血糖素样肽-1-Fc融合蛋白样品9。结果通用稳定剂SimpleSol 大多数融合蛋白在传统电聚焦凝胶电泳(IEF)分析过程中会聚集或沉淀,需要添加剂来保持稳定性。尿素已被证明可以减少蛋白质聚集,并提高IEF分析的重复性。因为本研究的目的是开发一个平台方法,所以需要确定一种能在多种融合蛋白中发挥作用的稳定剂。为此,研究人员比较了尿素和商业稳定剂SimpleSol(来自ProteinSimple)对三种不同的融合蛋白治疗剂(样品1-3)的影响。 在没有稳定剂的情况下,样品1在电泳分析过程中发生聚集,形成不可重复的峰型(图1)。在加入2M尿素的情况下,样品1的峰型重复性得到提升。然而,在有尿素的情况下,峰高明显降低,约为无尿素情况的25%。相比之下,当样品1在含50%的SimpleSol的体系下进行分析时,峰型变得可重复,而且峰高和分辨率都保持不变(图1)。因此,对于样品1,SimpleSol比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。图1 对于样品2,在没有添加稳定剂的情况下也观察到了聚集现象,导致了峰型的不可重复(图2)。与样品1不同,加入2M尿素并没有改善峰型的分离。只有当加入4M尿素时,峰型才变得可重现。然而,在这两种条件下,峰高和分辨率也都明显降低。在SimpleSol的存在下,峰高和分辨率都得到了保持(图2),再次证明SimpleSol在稳定样品方面优于尿素。对于样品2,SimpleSol同样比尿素更适合作为icIEF分析的稳定剂。数据表明,SimpleSol可以作为一种通用的蛋白质稳定剂用于融合蛋白的icIEF分析方法。图2紫外吸收和自发荧光双通道检测 在紫外吸收检测模式下研究人员分析样品1,样品峰从嘈杂的基线中区分不明显(图3)。为了克服这一挑战,研究人员同时利用自发荧光通道检测。与紫外吸收检测相比,荧光检测的每个峰组都显示出更高的信号,并且荧光检测的基线噪音更小。图3与传统IEF方法对比 icIEF方法与平板凝胶IEF方法产生了相似的峰型(图4)。然而,icIEF方法的每个峰的分辨率均得到了改善。此外,icIEF方法的灵敏度明显高于IEF方法;在获得凝胶IEF结果时,每个泳道要上样大约20μg的蛋白质,而利用icIEF分析时,最终样品溶液进样浓度为0.225μg/μL至0.45μg/μL。每次进样量约为5μL。相当于2.25μg-4.5μg的蛋白质,极大节约了样品。图4. icIEF方法与平板IEF方法检测融合蛋白对比图总结 NIFDC利用ProteinSimple全柱成像毛细管等电聚焦电泳技术建立并证明了用于融合蛋白电荷异质性表征的方法平台。该平台有如下特点: 使用了通用的蛋白质稳定剂SimpleSol,可以有效避免融合蛋白发生聚集或沉淀。对于一些样品,无需任何添加剂就能获得可重复峰型,与没有稳定剂的相同蛋白质的峰型相比,添加这种稳定剂对蛋白质的峰型的不利影响很小。使得该方法可以广泛用于分析多种融合蛋白,而不需要根据不同的样品更换稳定剂。同时可通过紫外和自发荧光双通道来检测蛋白质。自发荧光检测模式利用芳香族氨基酸(色氨酸、酪氨酸、苯丙氨酸)的自发荧光来实现且无需染料,可以提高灵敏度,减少由载体两性电解质引起的背景噪音。通过icIEF分离得到的每个峰组分的峰面积百分比和表观pI值,重复性好。总共对9种融合蛋白药物进行表征,每个组分的峰面积百分比和表观PI值的定量分析都有极佳的重复性。扫描下方二维码,获取ProteinSimple融合蛋白表征解决方案参考文献:1. Wu, Gang et al. “A platform method for charge heterogeneity characterization of fusion proteins by icIEF.” Analytical biochemistry vol. 638 (2022): 114505.关于我们ProteinSimple是美国纳斯达克上市公司Bio-Techne集团(NASDAQ:TECH)旗下行业领先的蛋白质分析品牌。我们致力于研发和生产更精准、更快速、更灵敏的创新性蛋白质分析工具,包括蛋白质电荷表征、蛋白质纯度分析、蛋白质翻译后修饰定量检测、蛋白质免疫实验如Western和ELISA定量检测蛋白质表达等技术,帮助疫苗研发、生物制药、细胞治疗、基因治疗、生物医学和生命科学等领域科学家解决蛋白质分析问题,深度解析蛋白质和疾病相互关系。联系我们地址:上海市长宁路1193号来福士广场3幢1901室 电话:021-60276091热线:4000-863-973邮箱:PS-Marketing.CN@bio-techne.com网址:www.bio-techne.com
  • 瀚时仪器发布WHG-630B氢化物发生器新品
    1.1 本型氢化物发生器属流动注射型, 必须与原子吸收分光光度计( 主机 )配合使用, 用氢化物原子吸收法测定试样中砷、硒、锑、铋、铅、 锡、 碲和冷原子吸收法测定汞。 1.2 工作情况:用载气压力和电子元器件作为自动化能源, 按下启动键, 自动定量吸入3 种溶液(硼氢化钾、试样、载液), 吸满后发出读数信号, 载带试样溶液的载液和硼氢化钾溶液开始稳流流动, 汇合后发生反应,生成物被载气带入气液分离管, 混合气进入电热石英吸收管原子化器进行原子化吸收,废液自动排出,原吸主机软件设置为“峰高”(或峰面积)读数,积分时间15~40s( 根据不同制造厂商的原子吸收光谱仪而所需设置的读数时间有所不同)。 1.3 本系列发生器所拥有的优特点: ⑴. 独特的吴氏气动自动化专有技术:包括自动进液(取代蠕动泵)系统、量液系统(定量进样)、独立多通道开关气阻、稳流器呼吸管等,是利用载气气源压力和电子元器件进行工作的自动化体系,电子程序——时间控制器等都装置精巧, 性能优于全电动自动化体系。 ⑵. 自动化程度高:只用一个启动键,轻按一下即可完成进样、发生、测定、清洗全过程,可以与主机联机自动读数(主机须有此功能)。 ⑶. 独特的电热石英吸收管(原子化器):装置小巧(可用于塞曼型主机上的吸收管),升温快速, 安装方便,温度稳定,随意调节,使用寿命比火焰加热长10倍以上, 免去燃料消耗,只要温度降下来即可迅速改变分析方式。新型材料安全保护套,牢固可靠。 ⑷. 分析性能( 灵敏度、检出限、稳定性、工作效率 )优越:灵敏度,大部分可测氢化物元素优于1ng/mL/1%A,例如砷优于0.15ng/mL/1%A;相对标准偏差(RSD):厂控指标小于3%;单次测定时间约25-35秒。 ⑸. 适应性强:所有国内外新老型号原子吸收主机都可配用。 ⑹. 可靠性高:故障率低,基本没有易损件。 ⑺. 重量轻体积小:净重约2.5kg, 长250mm、宽175mm、高m190m。 ⑻. 可适用多种读数方式:峰高读数(推荐采用此种方式), 峰面积读数,连续读数。 ⑼. 溶液用量少-试样溶液1-2.5mL( 包括清洗 );硼氢化钾溶液1-1.5mL;载液4-7mL。创新点:北京瀚时仪器有限公司(原北京瀚时制作所)新研制生产的WHG-630B型全自动氢化物发生器(中国专利:201721197105.6 ),是在原“WHG-103A WHG-630A”等多种型号流动注射氢化物发生器基础上进行了较大的改进,将WHG-630B型氢化物发生器内部电路进行整合优化,从而使外观也进行了更新,在操作过程中实验人员更变于操作和查看实验数据,避免了因注水不当和水质不好带来的流量计进水和毛细管堵塞等系列问题,仪器故障率大大降低的同时有效延长了仪器的使用寿命。原有的灵度度高、稳定性好、自动化程度高、优越的分析性能、适应性强等多种优点保持不变。
  • Empower控制质谱使用小贴士(五)| 以旧换新进行时
    每周两分钟,见证您成为Empower/质谱小达人! 在前几期中,我们更新了4篇单四极质谱使用小贴士:(I)采集和处理SIR(2D)和MS all Scan(3D)数据(II)结合紫外谱图查看相关质谱信息(III)查看信噪比并对谱图进行平滑(IV)如何理解含噪TIC图的成分检测算法(CODA) 。 本期,我们来看下Empower中针对QDa的质量分析窗口(Part1)。 第1步: 质量分析窗口用于查看和分析PDA和MS,单个结果的数据。我们首先来看下窗口中的默认图(见下图)。 显示了每个集成峰的紫外和质谱顶点。 显示紫外色谱图。 显示MS TIC图。在这个例子中,有一个正扫描和一个负扫描,两者的TIC图是重叠的。 显示了每个峰在较高响应极性的突出质量的提取离子色谱(XIC)的叠加。 这些谱图查看都是非常实用的。 第2步: 从“光谱视图”菜单中选择“组合”,显示每个积分峰的MS顶点谱图和MS峰内合并的质谱图(见下图)。 第3步: 合并的质谱图是峰内一部分质谱图的平均,它可提高信噪比。可通过“峰高%阈值”来确定选取哪部分质谱图进行合并。该阈值在“处理方法”的MS 3D通道选项卡上设置(见下图)。如果我们将其设置为0,则 Empower使用从峰起点到峰终点的所有光谱图。如果我们将其设置为30,则Empower使用峰高30%的光谱(创建新处理方法时的默认值为10)。第4步: 从“光谱视图”菜单中选择“纯度”,显示每个积分峰的UV和MS的前沿光谱、顶点光谱和后缘光谱(见下图)。 第5步: 可以用这种方法来考察峰的均一性。Empower获取前沿和后缘光谱的点由“处理方法”的“MS 3D通道”选项卡上设置的“Leading Spectra Extraction Point (%)”和“Trailing Spectra Extraction Point”确定。如果我们将Leading Spectra Extraction point设置为0,则Empower在峰起始时获取光谱。如果我们将该值设置为30,则从峰值开始到峰值保持时间的30%取合并谱。后缘光谱提取点也是如此(见下图)。 注:如前面的第4步所示,1.2分钟处第二个峰,其前沿光谱、顶点光谱和后缘光谱各不相同。这些信息都为判断峰纯度提供了重要依据。 质谱以旧换新正在进行时 沃特世今年仍会推出多款新型质谱产品。针对使用Waters ACQUITY QDa的老用户,我们也计划执行老客户回馈政策,在购买新机器时已于一定的价格优惠。让您使用更低的成本购买最新的机器! 针对单四极质谱产品,我们整理了MS资料礼盒,包含仪器使用原理、实用技巧、解析数据等材料,扫描下方二维码,填写您的需求,可免费获得以下资料!快来申请吧! △扫码立刻报名
  • 壕气!20余省豪掷400多亿建“双一流”
    去年2月,教育部印发《教育部2016年工作要点》的通知,要求加快一流大学和一流学科建设。多份“双一流大学名单”在网上流传,但均被官方否认。那么,哪些学校在“双一流”建设计划内?“双一流”计划是什么样的?一文为你解析“最全榜单”!  目前,全国已有20余个省份陆续公布了本省升级高等教育的“施工蓝图”,并提出世界一流大学和一流学科、国内高水平大学、国内百强高校的相关量化指标。  加大对“双一流”建设的经费投入力度,成为各地方案的关键词。在已出台建设方案的23个省份中,有11个省提出了经费保障,粗略计算在400亿左右,不可不谓“大手笔”。  100亿经费:北京、广东最“壕”气!  投入经费最高的当属北京。  北京市预计投入100亿,推进高校高精尖创新中心建设计划,现已认定两批共19个高校高精尖创新中心(名单附后)。以五年为一周期,北京市财政每年将给予每个中心5000万至1亿元的经费投入清华大学  据南方日报报道,广东省省市各级财政三年计划投入超百亿元,强有力支持大学建设。2016年全年,暨南大学、华南农业大学、南方医科大学、华南师范大学和广东工业大学每所高校直接补助和财政奖励均超过3亿元。  2016年底,广东省教育厅又再安排2亿元支持中山大学、华南理工大学冲击世界一流大学和一流学科。中山大学  河南省以往常因仅有郑州大学一所“211”院校为人所“诟病”。为改变此局面,河南省出台《优势特色学科建设工程实施方案》,豪砸31亿打造“一流学科”,河南大学、河南理工大学、河南农业大学等普通高校有更多的机会竞争“双一流”。  作为西部欠发达省份的宁夏,将从2017年到2020年,增加高等教育专项资金2亿元。宁夏还将对高校新获批国家级重点实验室,在建设期内每年给予1000万元支持。  山东省将在“十三五”期间筹集50亿资金支持“双一流”建设,并对每个立项建设的一流学科,按自然科学类2000万元左右、人文社科类1000万元左右的标准拨付支持经费。河北从2016年起,每年增设一流大学和一流学科专项资金5亿元给予支持,连续五年,总计25亿元。山东大学  上海市亦砸下重金推行“高峰高原”学科建设计划。在2014-2017年第一个建设阶段,上海市级财政预计投入36亿元 2017-2020年第二个建设阶段,市级财政继续加大投入,确保规划目标顺利实现。  特色大学难以与综合性大学竞争?浙江:分类评价!  在此前的大学评价体系中,由于学科数量少,一些小而精的特色大学往往难以与综合性大学竞争,排名处于靠后的位置。去年,浙江省率先求变。  从2016年下半年开始,浙江省通过两个维度将省内普通本科高校划分成六类,从不同的指标体系进行评价。这就意味着,今后浙江,将不再用一把尺子考核本科院校:学校明确自身定位,就可以一心一意发展自身优势学科,避免和其他大学的同质化竞争。  此举也被外界视为浙江为“双一流”建设发力的重要一步。  众所周知,整个浙江,只有浙江大学一所“985、211”大学,数量远少于北上广,淡化985、211恰好给浙江省高校带来了发展的契机。使更多的地方院校能参与到“双一流建设”中来。一些专业型的大学完全可凭借优势学科和专业在“双一流”建设中脱颖而出,从而跻身世界一流大学行列。浙江大学  四川雄心最大:将打造30个世界一流学科  根据相关文件,四川将分2020年、2030年、2050年三个阶段,建设15所左右高水平大学,力争建设30个左右世界一流学科、100个左右国内一流优势学科、100个左右特色学科。西南交通大学  上海也提出了20个世界一流学科、180个左右国内一流学科的目标。作为我国改革开放的前沿城市,上海市已从2014年起大力推进“高峰高原”学科建设计划。到2020年,上海高校将有20个左右的一级学科点和一批学科方向达到世界一流水平,同时180个左右的一级学科点跻身国内学科排名前20%。复旦大学  “双一流”大学名单出炉!  山东  山西  海南  甘肃  四川  四川省政府于2016年10月8日与四川大学、电子科技大学、西南交通大学、西南财经大学、西南民族大学、中国民用航空飞行学院在成都签署战略合作协议,支持高校“双一流”建设。这6所高校是目前唯一由官方披露的四川“双一流”大学。  河北  根据河北政府去年颁布的相关文件,一流大学建设分为两个层次,一流学科建设分为世界一流学科、国家一流学科、省内一流学科三个层次。具体入选名单如下:  陕西  据青年人网报道,2017年1月10日下午,陕西省政府召开专题会议,研究支持在陕的6所部属高校争创“双一流”建设工作。6所部属高校分别为:西安交通大学、西北工业大学、西安电子科技大学、西北农林科技大学、长安大学、陕西师范大学。  吉林  据央广网消息,在2016年2月26日召开的吉林年度教育工作会上,吉林省教育厅厅长张伯军表示“支持吉林大学、东北师范大学建设世界一流大学,支持4-5所省属高校建设高水平大学。”  宁夏  内蒙古  重点支持内蒙古大学率先进入国内一流大学行列,争取早日达到世界一流大学水平 建设4至6所国内一流大学,若干学科达到国内、世界一流学科水平。  辽宁  安徽  天津  在2017年新闻通气会中,天津市教委表示,支持南开大学、天津大学建设世界一流大学,支持一批市属本科高校和共建高校建设高水平特色大学。  另外,尽管北京、上海、广东三地未公布“双一流”高校名单,但其均有相应的高规格、高投入项目计划。  北京  在2015年,北京市推出高校高精尖创新中心建设计划。在过去两年,北京市教委先后认定两批共19个北京高校高精尖创新中心。  上海  上海市已从2014年起大力推进“高峰高原”学科建设计划。高峰学科具体分为4类,“入选”门槛最高的Ⅰ类高峰学科共包括来自以下12所高校的21个一级学科:  广东  2015年4月以来,广东启动高校“双高”建设,被视作率先启动的“双一流”。高校入选名单如下:
  • 月旭新品之二:具有国际先进技术的色谱柱——UHPLC色谱柱
    月旭科技公司基于本公司长期以来在色谱填料研发和生产技术上的优势,现推出了Ultimate® UHPLC(1.8um)色谱柱。Ultimate® UHPLC(1.8um)色谱柱具有高的柱效和良好的批次间重现性,能够在得到更高质量的色谱数据的同时,降低样品重复分析的概率,并减少溶剂的消耗量。因而不仅提高了实验室的效率,还降低了实验室的运营成本。 Ultimate® UHPLC(1.8um)色谱柱家族有多种不同的键合相,专用的保护柱、预柱,多种规格的色谱柱供您选择。您可以充分发挥小颗粒填料的全部潜能,实现更快、更高分离度和更环保的色谱应用。 Ultimate® UHPLC色谱柱特点 高分离度(Ultra Resolution):在比一般色谱柱更短、更细、填料量更少的情况下,达到一般色谱柱同样甚至更好的的分离度。 高速度(Ultra Speed):在保证得到同样质量数据的前提下,UHPLC能提供单位时间内更多的信息量。在不影响解析度的的情况下,小粒度能提供更高的分析速度,同样也能使柱长减少,根据Van Deemter色谱理论,最优流速反比于粒度大小。 高灵敏度(Sensitivity):提高柱效N,从而使峰宽w变的更窄,而峰高却增加了,同时,由于UHPLC运用了更短的柱子(柱长L更小),进一步增加了峰高。因此,在提高柱效的同时,运用1.8&mu m的UPLC系统比5&mu m和3.5&mu m的系统灵敏度分别提高了70%和40%,而在柱效下相同情况下,能分别提供3倍和2倍的灵敏度。 应用实例: 色谱柱:Ultimate XB-C18,1.8um,2.1× 100mm 测试条件: 流动相:乙腈/水=65/35(v/v) 流速:0.30ml/min 波长:UV254nm 柱温:室温 18℃ 进样量:2ul 背压:8370psi 仪器:Waters Acquity UPLC 样品及出峰顺序:1.尿嘧啶 0.005mg/ml 2.苯酚 0.2mg/ml 3. 4-氯硝基苯 0.025mg/ml 4.甲苯 0.085mg/ml
  • 气相色谱仪维修手册(堪称最全,没有之一!)
    哎呀,我的气相色谱进样后咋不出色谱峰?咦,怎么气相色谱基线又出现漂移问题了?气相色谱出了小故障,维修工程师不愿来,我这实验数据得马上出,咋办?   &hellip &hellip   各位是不是快被各种莫名其妙的气相色谱故障逼疯了?别发愁了,快来看看这篇《气相色谱仪维修手册》吧。它几乎囊括了气相色谱所有的常见故障,每种故障还列出了5种以上的排除方法;同时还包括N多种图谱分析方法,这可是从事色谱实验室分析工作的同学们必看的&ldquo 红宝书&rdquo 啊! &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr 故障分析方法(一)   ▲故障分析的基础:   组成:由哪些部分组成?   作用:各部分起什么作用?   原理:各部分的工作原理是怎样的?   判别:如何判别工作正常与否?   注意事项:检修过程中哪些方面必须注意? 故障分析方法(二)   ▲故障分析的思路:   注意事项:   1.保护人体,安全第一,防止事故发生。   2.保护设备,避免故障扩大、转移。   确定范围:   确定与该故障有关的部分和相关因素。   故障检查:   1.顺序推理法:根据工作原理顺序推理,检查、寻找故障原因。   2.分段排除法:逐个排除,缩小范围,检查、寻找故障原因。   3.经验推断法:根据经验积累,检查、寻找故障原因。   4.比较检查法:参照工作正常的仪器,检查、寻找故障原因。   5.综合法:综合使用上述各种方法,检查、寻找故障原因。 故障分析方法(三)   ▲GC故障的种类:   气路部分故障:气体输入不正常、气体品种不对或纯度不够、气路泄漏、气路堵塞、气路污染、气路部件故障、流量设置不正常、色谱柱问题、等等。   主机电路部分故障:启动或初始化不正常、温度控制部分故障、键盘或显示部分故障、开关门不正常、点火不正常、电流设置不正常、量程或衰减设置不正常、其他功能性故障、等等。   检测器输出信号不正常:无信号输出、输出信号零点偏离、输出信号不稳定、输出信号数值不对、等等。   其他故障:气源不正常、电网电压不正常、二次仪表不正常、机械类故障、等等。 故障分析方法(四)   ▲故障的判别:   基础:检查、寻找故障原因的基础是掌握故障判别的方法。掌握故障判别方法的基础是熟悉和了解仪器各部分的组成、作用、工作原理。   输入与输出:通常仪器的每个部分、部件、甚至零件都有它的输入和输出,输入一般是指该部分正常工作的前提,输出一般是指该部分所起的作用或功能。   举例:例如FID放大器,它的输入是FID检测器通过离子信号线传送过来的微电流信号、放大器的工作电源、以及放大器的调零电位器,它的输出是经过放大并送到二次仪表的电信号。判别FID放大器是否工作正常的方法是:A.如果输入正常而输出不正常,则放大器故障。B. 如果输入输出均正常,则放大器正常。C.如果输入不正常,则放大器是否正常无法判定。   收集与积累:积极收集、认真记录、不断积累仪器各个部分工作正常与否的各种判别方法,并了解、熟悉、掌握、牢记这些故障判别方法。 &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr 故障分析举例(一)   ▲气路部分不正常。   ⊙指气路系统出现堵塞、泄漏、无压力指示、无气体输出等故障。   A.检查气源部分(气瓶、气体发生器等)是否正常。   B.利用输入气体压力表检查气体输入是否正常,否则检查净化器等外部气路及稳压阀等是否正常。   C.如果是载气流路,则可在色谱柱前后检查进样器的气体输出是否正常,否则检查稳压阀至色谱柱这一段。   D.如果是氢气或空气流路,则可利用仪器顶部的气路转接架检查气体输出是否正常,否则检查稳压阀至气路转接架这一段。   E.检查检测器的气体输入、输出是否正常。   F.在气路系统的适当地方进行封堵,并观察相应压力表的指示变化,是检查漏气的常用方法。   G.安全起见,可以利用氮气对氢气流路进行检查。 故障分析举例(二)   ▲仪器启动不正常。   ⊙指接通电源后,仪器无反应或初始化不正常。   A.关机并拔下电源插头,检查电网电压以及接地线是否正常。   B.利用万用表检查主机保险丝、变压器及其连接件、电源开关及其连接件、以及其他连接线是否正常。   C.插上电源插头并重新开机,观察仪器是否已经正常。   D.如果启动正常,而初始化不正常,则根据提示进行相应的检查。   E.如果马达运转正常,而显示不正常,则检查键盘/显示部分是否正常。   F.如果显示正常,而马达运转不正常,则检查马达及其变压器、保险丝等是否正常。   G.必要时可拔去一些与初始化无关的部件插头,并进行观察。   H.如果初始化仍不正常,则基本上可确定是微机板故障。 故障分析举例(三)   ▲温度控制不正常。   ⊙指不升温或温度不稳定。   A.所有温度均不正常时,先检查电网电压及接地线是否正常。   B.所有温度均不稳定时,可降低柱箱温度,观察进样器和检测器的温度,如果正常,则是电网电压或接地线引起的故障。   C.如果电网电压和接地线正常,则通常是微机板故障,一般来说各路温控的铂电阻或加热丝同时损坏的可能性极下。   D.如果是某一路温控不正常,则检查该路温控的铂电阻、加热丝是否正常。   E.如果是柱箱温控不正常,还要检查相应的继电器、可控硅是否正常。   F.如果铂电阻、加热丝等均正常,则是微机板故障。   G.在上述检查过程中,要注意各零部件的接插件、连接线是否存在断路、短路、以及接触不良的现象。 故障分析举例(四)   ▲点火不正常。   ⊙指FID、NPD、FPD检测器不能点火或点火困难。   A.检查载气、氢气、空气是否进入检测器,否则检查气路部分。   B.检查各种气体的流量设置是否正确,否则重新设置。   C.观察点火丝是否发红,否则检查点火丝是否断路或短路、接触不良,以及检查点火丝形状是否正常。   D.点火丝正常的情况下,FID、FPD检测器观察点火继电器吸合是否正常,点火电流是否加到点火丝上,否则检查相应的电路部分。   E.NPD检测器在确认铷珠正常的前提下,观察电流调节是否正常,否则检查相应的电路部分。   F.检查检测器是否存在污染、堵塞现象。   H.检查检测器内部是否存在漏气现象。 故障分析举例(五)   ▲出部分反峰:   ⊙指大部分峰为正向出峰,但一部分峰为反向出峰,或基线往负方向偏移。   A.使用空气压缩机时,检查确认反向出峰或基线往负方向偏移是否与空气压缩机的动作(空气压力不足时空气压缩机自动动作)在时间上是否同步。   B.较多水份进入离子化检测器时,火焰的燃烧状态短时间会起变化,伴随出现反峰(这不是异常)。   C.检查各种气体的流量设置是否正常,以及是否存在漏气现象。   D.检查载气的纯度,如果载气里面有微量不纯物,而样品的纯度如果比载气的纯度高,就会出反峰。   E.气路切换时有压力冲击,也会出现反峰,此时气路中应加接稳压装置。   F.使用TCD时,如果载气和样品的热导系数过于接近,也会出现一部分或全部的反峰。 故障分析举例(六)   ▲出峰后零点偏移:   ⊙指样品出完溶剂峰等平顶峰后基线不能回到原来的零点。   A.各气体流量是否正常(数值、稳定)。   B.柱箱、检测器的温度是否正常(数值、稳定)。   C.检测器是否被污染,如果污染进行清洗或更换零件   D.必要时在通入载气的情况下,将检测器的温度设置在200℃以上进行数小时的老化。   E.色谱柱是否老化不足,必要时在载气进入色谱柱的情况下,将色谱柱箱的温度设置在色谱柱的最高使用温度下30度左右进行10小时以上的老化,或用程序升温方式进行老化。   F.减少进样量。   G.使用TCD时,如果大量的氧成分注入TCD,会引起TCD钨丝的阻值发生变化,使得基线无法回零,钨丝的寿命也会减短。 故障分析举例(七)   ▲基流过大、无法调零(1):   ⊙指对基线进行调零时,发现基流增大,零点与平时相比有偏离或无法调零。   A.将火焰熄灭或关闭电流之后基线还是无法回零时,要考虑是否电路系统的故障或接触不良、绝缘退化等因素:   1).检查检测器和离子信号线是否有接触不良、绝缘退化等现象。   2).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。   3).检查检测器温度是否正常,必要时对检测器进行老化。   4).检查是否离子信号线故障、放大器电路板故障、输出信号线故障、积分仪/工作站故障。   5).使用TCD时,检查TCD钨丝电流的设定是否太大。   B.色谱柱箱温度冷却到室温,调零还是不正常时,要考虑检测器自身的原因:   1).检查各种气体是否污染或流量不正常、漏气。   2).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。 故障分析举例(八)   ▲基流过大、无法调零(2):   C.降低进样口温度后基始电流也不减少时:   1).检查载气是否污染或流量不正常。   2).检查色谱柱安装连接部分或进样垫部分是否有漏气现象。   3).检讨是否色谱柱老化不足,比要时在载气进入色谱柱的情况下对色谱柱进行老化。   D.降低进样器温度后基始电流有缩减少时,可以判定是进样口、进样垫或进样衬管等有污染现象,应对进样器部分进行清洗。 故障分析举例(九)   ▲基线扭动(1):   ⊙指基线上下扭摆不停超出标准范围、无法走直稳定。   注意:发现基线扭动时,请先检查电网电源是否有异常波动或突变,特别是在同一电网电源上接有大功率装置时,更要注意。同时检查仪器的接地是否正确并且良好。   A.将火焰熄灭之后基线如果还是扭动:   1).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。   2).检查检测器的温度是否正常,必要时检测器进行老化。   3).检查是否离子信号线故障、放大器电路板故障、输出信号线故障、积分仪/工作站故障。   B.将火焰熄灭之后基线停止扭动,降低色谱柱箱的温度扭动幅度却不变小:   1).检查使用的空气是否有污染现象,注意更换气体过滤器的过滤剂,及对空气压缩机进行放水。   2).检查空气压缩机的起动与基线扭动有没有关系,否则维修空气压缩机。   3).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。   4).检查检测器的温度是否正常,必要时检测器进行老化。 故障分析举例(十)   ▲基线扭动(2):   C.降低色谱柱温度后基线扭动减少,但降低进样器温度扭动幅度却不变小,则基线扭动的原因与色谱柱或载气有关:   1).检查载气是否污染或流量不正常。   2).检查色谱柱安装连接部分或进样垫部分是否有漏气现象。  3).检讨是否色谱柱老化不足,必要时对色谱柱进行老化。   D.降低进样口温度之后基线扭动减少,要考虑是否进样口有污染现象:   1).如果确认进样器污染,请进行清洗。   2).更换新的进样垫。   3).检查进样器温度是否波动。 故障分析举例(十一)   ▲基线漂移过大(1):   ⊙仪器刚启动、色谱柱更换后不久,基线的漂移是正常现象。基线漂移过大是指基线的漂移比正常的标准高很多,并且始终无法稳定下来。   A.将火焰熄灭之后如果基线还是漂移很大,要考虑是否电路系统的故障或接触不良、绝缘退化等因素:   1).检查检测器和离子信号线是否有接触不良、绝缘退化等现象。使用TCD时,检查TCD的钨丝及引线是否接触不良。   2).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。   3).检查检测器的温度是否正常,必要时对检测器进行老化。   4).检查是否离子信号线故障、放大器电路板故障、输出信号线故障、积分仪/工作站故障。   B.将火焰熄灭之后基线不再漂移,降低色谱柱箱的温度漂移幅度却不变小,这种情况是色谱柱之后的部分有问题:   1).检查各种气体是否污染或流量不正常。   2).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。   3).检测器的使用温度在350℃以上时,某些毛细管色谱柱外侧的树脂成分可能受热分解引起基线漂移,这种情况请把FID温度降到350℃以下。   4).检查检测器温度是否波动。   5).使用TCD时,检查TCD钨丝电流的设定是否太大。 故障分析举例(十二)   ▲基线漂移过大(2):   C.降低色谱柱温度后基线漂移减少,但降低进样口温度漂移幅度却不变小,这种情况基线漂移的原因与色谱柱或载气有关:   1).检查载气是否污染或流量不正常。   2).检查色谱柱安装连接部分或进样垫部分是否有漏气现象。   3).是否色谱柱老化不足,必要时对色谱柱进行老化。   4.检查检测器温度是否波动。   D.降低进样口温度之后如果基线漂移减少,要考虑是否进样口有污染现象,请进行下列项目的检查:   1).如果确认进样器污染,请进行清洗。   2).更换新的进样垫。   3).检查进样器温度是否波动。 故障分析举例(十三)   ▲进样不出峰(1):   ⊙指进样后没有峰被检测出来,基线只画一条直线。   注意:发现进样不出峰时,首先要考虑载气是否进入仪器(包括色谱柱、检测器),否则可能会造成色谱柱的损伤或检测器的污染。因此发现进样不出峰时,应立即降低色谱柱恒温槽的温度让色谱柱冷却。使用TCD时,必须先将钨丝电流关闭。在确定载气系统正常之后方能进行其他项目的检查。   A.检查检测器的火焰是否熄灭,如果熄灭请重新点火 如果点不着火或者点着后又很容易熄灭时,请进行下列项目的检查:   1).检查点火线圈是否发红,如果不发红应该是点火极部分故障。   2).检查各种气体的流量是否正常,适当加大氢气流量试试。   3).使用TCD时,检查TCD钨丝及钨丝电流的设置是否正常。  B.检查离子信号线与检测器、放大器电路板的连接,以及输出信号线与仪器、积分仪/工作站的连接是否正常可靠。 故障分析举例(十四)   ▲进样不出峰(2):   C.调零也不正常时,要考虑是否电路系统的故障,请检查是否信号线的故障、放大器电路板的故障、输出信号线的故障、积分仪的故障。   D.如果进甲烷等常规溶剂还是不出峰或保留时间变慢时,在确认了色谱柱箱的温度降到了室温左右后,请进行下列项目的检查:   1).检查色谱柱是否存在折断现象。   2).检查载气流量是否正常,并进入色谱柱、FID检测器等部分。   E.其他不出峰的原因,请按照下列项目进行检查:   1).注射器不正常。   2).检查色谱柱温度、进样器温度、检测器温度、量程设定等分析条件是否合适。   3).检查样品浓度、样品进样量是否正确。   4).检查样品的取用、色谱柱的选择有没有错误。 故障分析举例(十五)   ▲噪声过大(1):   ⊙气相色谱仪启动后不久或色谱柱更换后不久,噪声是不可避免的,这是正常现象。噪声过大是指比正常的标准高得多的噪声或某些不正常的突变。   注意:发现噪声过大时,请先检查气相色谱仪和积分仪使用的电网电源是否有异常波动或突变,特别是在同一电网电源上接有大功率装置时,更要注意。此外,请检查仪器的接地是否正确并且良好。   A.改变量程范围,噪声的大小还是基本不变时,要考虑是否信号线的故障、放大器电路板的故障、输出信号线的故障、积分仪的故障。   B.将火焰熄灭之后噪声如果还是很大,要考虑从检测器到放大器电路板这一段是否存在问题,请进行下列项目的检查:   1).检查检测器的喷嘴、收集极、离子信号线插座、点火线等部分是否固定可靠,请排除接触不良的可能。   2).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。   3).要考虑是极化电压、放大器电路板、工作电源的故障。 故障分析举例(十六)   ▲噪声过大(2):   C.将火焰熄灭之后噪声如果降低或消失,要考虑是否检测器本身产生过大噪声:   1).检查是否使用的气体纯度太低,请更换气体或使用气体过滤器去除气体中的杂质。   2).检查检测器是否被污染,如果污染请进行清洗。   3).检查空调器等冷暖设备的排风是否正对着气相色谱仪,请改变风向或更换仪器的位置。   D.降低进样口温度后如果噪声变小,要考虑是否进样口有污染现象。   E.降低色谱柱温度后如果噪声变小,要考虑是否载气纯度不够或色谱柱的老化不足,请更换载气或使用气体过滤器去除载气体中的杂质,并对色谱柱进行老化。 故障分析举例(十七)   ▲全部出反峰   ⊙指所有样品均反向出峰。   A.检查气相色谱仪相应检测器的信号输出线与积分仪或记录仪、色谱工作站的信号输入端的连接是否正确,将信号输出线的正负两端对换即可。   B.对于具有极性切换功能的检测器,检查其输出信号的正负极性设置是否正确,必要时更改正负极性的设置即可。 &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr 维修注意事项(一)   ▲关于人体安全与环境保护:   ⊙在维修仪器的过程中,首先一定要注意安全和注意保护环境。GC维修中可能造成安全事故与环境污染的因素大致如下所述:   A.氢气泄漏造成爆炸、燃烧等安全事故。   B.电子捕获放射源造成人体伤害、环境污染事故。   C.易燃易爆、有毒、腐蚀性等危险性样品造成安全事故、人体伤害、环境污染事故。   D.高电压、大电流造成触电事故。   E.高温造成的烫伤事故。   F.其他说明书上已有描述的相关注意事项。   上述各项在维修仪器的过程中必须认真对待,例如严密仔细地进行氢气的漏气检查;热导检测器用氢气做载气的情况下,未安装色谱柱或未使用热导检测器时必须关闭气源;避免打开电子捕获检测器 按规范取用危险性样品;可以断电检修的部分尽量断电检修,并在检修时将电源插头拔掉;必须通电时应避开高电压、大电流部分;避免接触高温部分或先将温度降低,等等。 维修注意事项(二)   ▲关于仪器的保护:   ⊙在维修仪器的过程中,还要注意按规范认真仔细地操作,避免损坏仪器,造成新的故障或将故障扩大。应该注意的内容如下所述:   A.已安装色谱柱的仪器,在通电之前应先通入载气,一般来说,载气对保护仪器是有利的。   B.热导检测器必须先通载气,然后才能加电流,否则可能烧断钨丝。热导检测器还必须防止氧气、空气进入,否则可能造成钨丝氧化。   C.电子捕获检测器必须防止氧气、空气、杂质进入,否则极易污染。   D.热导检测器和氮磷检测器的电流不能加得太大,否则可能烧断钨丝和铷珠。氮磷检测器的氢气也不能开得太大,否则也会烧断铷珠。   E.火焰光度检测器的光电倍增管必须避免长时间的强光照射。   E.检修时,在仪器通电之前,必须仔细确认各个接插件已正确地插好。   F.任何时候都要避免污染仪器的气路系统、进样及检测系统、色谱柱。   G.柱箱温度的设置不得大于色谱柱允许的最高温度。   H.其他说明书上已有描述的相关注意事项。 维修注意事项(三)   ▲关于老化。   ⊙在很多情况下,所谓的故障是由于老化不充分引起的,所以在必要的时候(例如一段时间未用或更换色谱柱后)应该进行老化,避免出现不必要的所谓故障。各种老化的方法如下所述:(注:老化时应适当增加载气流量)   A.色谱柱的老化:在载气进入色谱柱的情况下,将柱箱温度设置在色谱柱允许的最高温度以下30℃,或正常使用温度以上30℃,进行十小时以上的恒温老化;或设置3-5℃/min的升温速率, 40~60℃ 的起始温度,色谱柱允许的最高温度以下30℃的终止温度,进行一阶程序升温老化。   B.进样器/检测器的老化:在载气进入进样器/检测器的情况下,将进样器/检测器温度设置在200℃以上进行数小时的老化。   C.电子捕获检测器的老化:在载气进入电子捕获检测器的情况下,将电子捕获检测器温度设置在200℃以上进行十小时以上的老化。   D.热导钨丝的老化:在载气进入热导检测器的情况下,将热导电流设置在使用值以上10-20mA,进行数小时的老化。   E.氮磷检测器铷珠的老化:在载气进入氮磷检测器的情况下,将铷珠电流设置在使用值以下0.4A和0.2A,各进行二十分钟左右的老化。 &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr &hArr 谱图分析(一)   ▲保留时间重现性差:   ⊙指仪器工作条件和样品分析条件等均没有变化的情况下,保留时间变化较大、重现性较差。   A.色谱柱的一部分是否与柱箱内壁的金属面存在接触现象。   B.进样垫、色谱柱、过渡衬管的安装连接处是否存在漏气现象。   C.载气的输入压力是否正常。   D.载气流量是否正常或出现变化。   E.进样器、柱箱、检测器等的温度是否稳定。   F.如果保留时间与峰高/峰面积的重现性同时变差,则进行了上述检查后再参照[峰高/峰面积重现性差]中的各项进行检查。   注意:如果载气的流量、分流比、色谱柱温度等有变动时,保留时间或峰高/峰面积一定会起变化。 谱图分析(二)   ▲峰高/峰面积重现性差:   ⊙指仪器工作条件和样品分析条件等均没有变化的情况下,峰高/峰面积变化较大、重现性较差。   A.注射器的性能是否正常以及进样时是否存在操作失误。   B.样品浓度(特别是挥发性样品)是否因放置时间过长而起变化。   C.各种气体的输入压力是否正常。   D.各种气体的流量是否正常或出现变化。   E.进样器、柱箱、检测器等的温度是否稳定。   F.如果峰高/峰面积与保留时间的重现性同时变差,在进行了上述检查后再参照[保留时间重现性差]中的各项进行检查   注意:如果载气的流量、分流比、色谱柱温度等有变动时,保留时间或峰高/峰面积一定会起变化。 谱图分析(三)   ▲出刀形峰:   ⊙指样品出峰时上升缓慢而下降迅速,形如刀状。   A.减少样品的进样量。   B.提高色谱柱箱的温度。   C.改用较大内径的色谱柱。   D.增加固定液的涂层的厚度。   E.选用样品的溶解度较高的固定液。   F.尝试提高进样器的温度,改善峰的形状。
  • 色谱变迁史:见证油务化验从手工到智能
    今年62岁的王玲,曾是辽宁省劳动模范和先进女工,现在仍在国网辽宁省电力有限公司&ldquo 工厂化&rdquo 检修基地从事六氟化硫和绝缘油化验分析工作。   王玲把她的工作打了个比方:电气设备的油好比人体的血液,油务化验员就是给电气设备看病的医生。她对油务化验工作更是感慨万千:&ldquo 我干了30多年的油务化验工作,很幸运地见证了它从手工到智能的发展过程。&rdquo   1973年,辽阳电业局(现辽阳供电公司)开始组建油化验室。王玲听第一任班长张久菊介绍,当时条件有限,只有一台油耐压试验器,只能做击穿电压试验。1974年,油务化验室正式成立,先后引进了闪点仪、介损仪、微水测试仪、界面张力测试仪等,逐步扩展了油务化验的工作范围,并由浅入深地开展了油的简化分析、全分析、色谱分析等工作,还开展了地区油务监督管理及油处理的指导工作。1978年,王玲加入班组,主要负责油的色谱分析工作。   王玲说:&ldquo 20世纪70年代,我们主要是做绝缘油的简化分析和色谱分析,就是根据谱图判断设备是否有故障。那时候我们都是纯手工干活儿。&rdquo 据她介绍,在测量色谱峰高时,是把钢卷尺剪断做成尺来测量,遇到故障气体时,峰高超过量程就得衰减档位重新测量。而主变压器等重要设备,需要两三个人反复用计算器计算分析结果,保证无差错。她曾大胆实践,解剖色谱仪的每个部件并动手填充色谱柱,清洗检测器等,解决了色谱柱易污染老化的问题,提高了色谱仪的灵敏度,为企业节省了几万元的维修资金。   &ldquo 20世纪80年代,单位以建设500千伏变电站为契机,引进了含气量测试仪、抗氧化安全性测试仪。&rdquo 王玲说。当时规定220千伏主变需要每月一次色谱分析。在做220千伏灯塔变电站7500千伏安主变油色谱分析时,她发现该设备存在潜伏性故障。她立即向主管领导汇报,并缩短了试验周期,先是一个星期,后来压缩为3天,跟踪分析故障发展趋势。最终,生产部门根据测得的数据停止了该主变的运行,及时处理了故障,保证了设备的安全运行。王玲的班组荣获了当年该公司的集体三等功。   1991年,王玲成为油化验班班长。每当春、秋检时,为了能够按时完成大量的色谱分析工作,有时她早上6点就去上班,晚上很晚才能回家。这是因为,色谱仪的操作复杂,开机后需要&ldquo 稳机&rdquo ,所以每天必须提前给气路、电路和点火升温。&ldquo 等色谱仪稳定下来一般需要两个小时,关机时需要等温度降到规定值。&rdquo 20世纪90年代,油化验相关设备已经有了很大进步。当时500千伏辽阳变电站先后安装了热导在线监测仪和色谱在线监测仪,可以直接连接设备自动取样,现场查看监测结果。王玲形容油务化验工作是苦尽甘来。   进入2000年以后,色谱仪完全实现了智能化,色谱测试全部使用计算机。特别是在工厂化检修基地,王玲接触的都是更为先进与智能的仪器设备。&ldquo 现在的设备非常先进,工作效率高,而且工作环境干净,以前一天下来工作服都很埋汰。&rdquo 多年来,她的认真工作为企业避免了几十万元的经济损失。她对油务化验工作的感情也根深蒂固:&ldquo 这项工作让我实实在在为企业做了些事情。&rdquo
  • 差示扫描量热仪原理简介
    p   差示扫描量热法是在程序控温和一定气氛下,测量流入流出试样和参比物的热流或输给试样和参比物的加热功率与温度或时间关系的一种技术,使用这种技术测量的仪器就是差示扫描量热仪(Differential scanning calorimeter-DSC)。 /p p   扫描是指试样经历程序设定的温度过程。以一个在测试温度或时间范围内无任何热效应的惰性物质为参比,将试样的热流与参比比较而测定出其热行为,这就是差示的含义。测量试样与参比物的热流(或功率)差变化,比只测定试样的绝对热流变化要精确的多。 /p p   差热分析法是测量试样在程序控温下与惰性参比物温差变化的技术,使用这种技术测量的仪器就是差热分析仪(Differential thermal analyzer-DTA)。DTA是将试样和参比物线性升温或降温,以试样与参比间的温差为测试信号。DTA曲线表示试样与参比的温差或热电压差与试样温度的关系。 /p p   现在,DTA主要用于热重分析仪(TGA)等的同步测量,市场上已难觅单独的DTA仪器。 /p p   DSC主要有两类:热通量式DSC和功率补偿式DSC。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 热通量式DSC /strong /span /p p   热通量式DSC是在程序控温和一定气氛下,测量与试样和参比物温差相关的热流与温度或时间关系的一种技术和仪器。热通量式DSC是通过试样与参比物的温差测量流入和流出试样的热流量。 /p p   热通量式DSC的测量单元根据所采用的传感器的不同而有所区别。 /p p   如下图所示为瑞士梅特勒-托利多公司采用金/金-钯热电偶堆传感器设计的DSC测量单元示意图。传感器下凹的试样面和参比面分别放置试样坩埚和参比坩埚(一般为空坩埚)。热电偶以星形方式排列,以串联方式连接,在坩埚位置下测量试样与参比的温差。试样面和参比面的热电偶分布完全对称。几十至上百对金/金-钯热电偶串联连接,可产生更高的测量灵敏度。传感器的下凹面提供必要的热阻,而坩埚下的热容量低,可获得较小的信号时间常数。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/f02e8309-d24c-4db9-9b02-ba4b239805a5.jpg" title=" 金_金-钯热电偶堆传感器热通量式DSC测量单元截面示意图.jpg" width=" 400" height=" 345" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 345px " / /p p style=" text-align: center " strong 金/金-钯热电偶堆传感器热通量式DSC测量单元截面示意图 /strong /p p   如下图所示为美国Waters公司采用的康铜传感器设计的DSC测量单元示意图。康铜是一种铜-镍合金(55%Cu-45%Ni)。康铜与铜、铁、镍/铬等组成热电偶时,灵敏度较高(μV/K较大)。与贵金属铂、金/金-钯等相比,康铜耐化学腐蚀性较差。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/be5eca73-9eb5-41bf-83a6-dd1c6a5325a1.jpg" title=" 康铜传感器热通量式DSC测试单元示意图.jpg" width=" 400" height=" 255" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 255px " / /p p style=" text-align: center " strong 康铜传感器热通量式DSC测试单元示意图 /strong /p p   传感器上凸的试样面和参比面分别放置试样坩埚和参比坩埚(一般为空坩埚)。两对热电偶分别测量试样温度和参比温度,测得温差。 /p p   热通量式DSC的炉体一般都由纯银制造,加热体为电热板或电热丝。可选择不同的冷却方式(自然或空气、机械式或液氮冷却等)。 /p p   热通量式DSC热流的测量 /p p   以金/金-钯热电偶堆传感器设计的DSC为例,热流Φ以辐射状流过传感器的热阻 热阻以环状分布于两个坩埚位置下面。热阻间的温差由辐射状排列的热电偶测量。根据欧姆定律,可得到试样面的热流Φ1(由流到试样坩埚和试样的热流组成)为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/13d50f86-2166-44cc-93f7-4a0dfc48a0e2.jpg" title=" DSC-1.jpg" / /p p 式中,T sub s /sub 和T sub c /sub 分别为试样温度和炉体温度 R sub th /sub 为热阻。 /p p   同样可得到参比面的热流Φr(流到参比空坩埚的热流)为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/66a68742-b966-4f01-80ea-6940d21e12f9.jpg" title=" DSC-2.jpg" / /p p 式中,T sub r /sub 为参比温度。 /p p   DSC信号Φ即样品热流等于两个热流之差: /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/8b903427-9007-493f-8229-23065fe62ac7.jpg" title=" DSC-3.jpg" / /p p   由于温差由热电偶测量,因此仍需定义热电偶灵敏度的方程S=V/ΔT。式中,V为热电压。于是得到 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/54c0c2b1-c913-449b-84db-541255ac821e.jpg" title=" DSC-4.jpg" / /p p 式中,热电压V为传感器信号 R sub th /sub S的乘积称为传感器的量热灵敏度 R sub th /sub 和S与温度有关 令R sub th /sub S为E,E与温度的关系可用数学模型描述。 /p p   在DSC曲线上,热流的单位为瓦/克(W/g)=焦耳/(秒· 克)[J/(s· g)],以峰面积为例,热流对时间(s)的积分等于试样的焓变ΔH,单位为焦耳/克(J/g)。 /p p   热通量式DSC试样温度的测量 /p p   炉体温度T sub c /sub 用Pt100传感器测量。Pt100基本上是由铂金丝制作的电阻。 /p p   DSC测试所选择的的升温速率基于参比温度而不是试样温度,因为试样可能发生升温速率无法控制的一级相变。 /p p   与热阻有关的温差ΔT对于热流从炉体流到参比坩埚是必需的。该温差通常是通过升高与ΔT等值的炉体温度实现的。炉体温度T sub c /sub 与参比温度T sub r /sub 的时间差等于时间常数τ sub lag /sub ,与升温速率无关。 /p p   在动态程序段中,计算得到的温度升高ΔT加在炉体温度设定值上,因而参比温度完全遵循温度程序。 /p p   严格来说,试样内的温度与测得的试样坩埚的温度存在微小差别。通过在软件中正确选择热电偶的灵敏度,可补偿该差别。 /p p   采用康铜传感器设计的DSC仪器,试样坩埚温度由热电偶直接测量。也需要通过软件中正确选择热电偶的灵敏度,通过修正来获得试样内的温度。 /p p span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong 功率补偿式DSC /strong /span /p p   功率补偿式DSC是在程序控温和一定气氛下,保持试样与参比物的温差不变,测量输给试样和参比物的功率(热流)与温度或时间关系的一种技术。与热通量(热流)式DSC采用单独炉体不同,功率补偿式DSC以两个独立炉体分别对试样和参比物进行加热,并各有独立的传感装置。炉体材料一般为铂铱合金,温度传感器为铂热电偶。 /p p   如下图所示为美国珀金埃尔默公司功率补偿式DSC测量单元的示意图。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/c459d34d-d427-453c-acdf-3a462e04e3e4.jpg" title=" 功率补偿式DSC测量单元示意图.jpg" width=" 400" height=" 263" border=" 0" hspace=" 0" vspace=" 0" style=" width: 400px height: 263px " / /p p style=" text-align: center " strong 功率补偿式DSC测量单元示意图 /strong /p p   由于采用两个小炉体,与热通量式DSC相比,功率补偿式DSC可达到更高的升降温速率。 /p p   功率补偿式DSC对两个炉体的对称性要求很高。在使用过程中,由于试样始终只放在试样炉中,两个炉体的内部环境会随时间而改变,因此容易发生DSC基线漂移。 /p p   功率补偿式DSC热流的测量 /p p   功率补偿式DSC仪器有两个控制电路,测量时,一个控制升降温,另一个用于补偿由于试样热效应引起的试样与参比物的温差变化。当试样发生放热或吸热效应时,电热丝将针对其中一个炉体施加功率以补偿试样中发生的能量变化,保持试样与参比物的温差不变。DSC直接测定补偿功率ΔW,即流入或流出试样的热流,无需通过热流方程式换算。 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/4b2384fe-4770-4f1b-af33-e5d731956a4c.jpg" title=" DSC-5.jpg" / /p p 式中,Q sub S /sub 为输给试样的热量 Q sub R /sub 为输给参比物的热量 dH/dt为单位时间的焓变,即热流,单位为J/s。 /p p   由于试样加热器的电阻RS与参比物加热器的电阻R sub R /sub 相等,即R sub S /sub =R sub R /sub ,因此当试样不发生热效应时, /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/13c863c9-be1e-4808-942f-e0765844b444.jpg" title=" DSC-6.jpg" / /p p 式中,I sub S /sub 和I sub R /sub 分别为试样加热器和参比加热器的电流。 /p p   如果试样发生热效应,则输给试样的补偿功率为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/1fa7ba2d-3a0b-4911-a86b-801d2336f395.jpg" title=" DSC-7.jpg" / /p p 设R sub S /sub =R sub R /sub =R,得到 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/83f06029-71c9-4e13-bf3e-d2c6b64eed1a.jpg" title=" DSC-8.jpg" / /p p 因总电流I sub T /sub =I sub S /sub +I sub R /sub ,所以 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/35825b17-b30d-4aa7-9bc8-a8a1ae877397.jpg" title=" DSC-9.jpg" / /p p 式中,ΔV为两个炉体加热器的电压差。 /p p   如果总电流I sub T /sub 不变,则补偿功率即热流ΔW与ΔV成正比。 /p p br/ /p p style=" text-align: center " span style=" color: rgb(255, 0, 0) " strong DSC仪器性能评价的重要参数 /strong /span /p p strong DSC仪器的灵敏度和噪声 /strong /p p   每个传感器都具有一定的灵敏度。灵敏度是指单位测量值的电信号大小,用每度热电压(V/K)表示。例如,室温时的铜-康铜热电偶的灵敏度约为42μV/K,金-金钯热电偶约为9μV/K,铂-铂铑(10%铑,S型)热电偶约为6.4μV/K。 /p p   信号的噪声比灵敏度更加重要,因为现代电子装置能将极其微弱的信号放大,但同时也会将噪声放大。噪声主要有三个来源:量的实际随机波动(如温度的微小波动) 传感器产生的噪声(统计测量误差) 放大器和模-数转换器的噪声。 /p p   噪声与叠加在信号上的不同频率的交流电压相一致。因此,对于交流电压,噪声可用均方根值(rms)或峰-峰值(pp)表示。rms值得计算式为 /p p style=" text-align: center " img src=" http://img1.17img.cn/17img/images/201807/insimg/8355adf9-cd1e-46b0-9538-67ac7bd524e4.jpg" title=" DSC-10.jpg" / /p p 式中,n为信号值个数 x sub i /sub 为单个信号值 x为平均信号值。 /p p   对于正弦振动,pp/rms比为2 (2.83左右) 对于随机噪声,比值为4~5。 /p p   灵敏度与检测极限是不同的。检测极限(常误称为“灵敏度”)指可检出的测试信号的最小变化量。检测极限比背景噪声明显要大,如10倍与rms值(或pp值的2倍)。信号和噪声水平决定最终的检测极限。 /p p   值得指出的是,通过数学光滑方法可容易地获得低噪声水平,但这样会同时“修剪”掉微弱却真实的试样效应,所以噪声水平低并不一定表示灵敏度高。 /p p   TAWN灵敏度最初是由荷兰热分析学会提出的方法,用来比较不同的DSC仪器。TAWN灵敏度测试法测量一个已知弱效应的试样,用峰高除以峰至峰噪声得到的信/噪比来表征DSC仪器的灵敏度。峰高/噪声的比值越高,DSC仪器的灵敏度越好。 /p p strong DSC仪器的分辨率与时间常数 /strong /p p   在很小温度区间内发生的物理转变的分辨率(分离能力)是DSC仪器的重要性能特征。分辨率好的仪器给出高而窄的熔融峰,换言之,峰宽应小而峰高应大。 /p p   分辨率的表征方法有多种,常用的有铟熔融峰峰高与峰宽比、TAWN分辨率和信号时间常数等。 /p p   由铟熔融峰测定的分辨率=峰高/半峰宽,数值越高表明分辨率越好。TAWN分辨率为基线至两峰之间DSC曲线的最短距离与小峰高度之比,数值越低表明分辨率越好。信号时间常数τ定义为从峰顶降到后基线的1/e,即降63.2%的时间间隔。信号时间常数τ是热阻R sub th /sub 与试样、坩埚和坩埚下传感器部分的热容之和(C)的乘积,τ=R sub th /sub C。显然,较轻的铝坩埚可得到较小的信号时间常数。信号时间常数越小,DSC分辨率越好。 /p
  • 助力双碳,“氢”心打造-燃料电池汽车用氢质量分析方案(Ⅱ)
    助力双碳,“氢”心打造-燃料电池汽车用氢质量分析方案(Ⅱ)原创 飞飞 赛默飞色谱与质谱中国高丽1. 前言 随着全球能源消费结构向低碳转型的加速,氢能作为一种来源丰富、绿色低碳、应用广泛的二次能源和工业还原物料而备受瞩目。氢能是我国战略性新兴产业和未来产业重点发展方向,是我国实现2060年“碳中和”目标的重要途径。氢燃料电池汽车的研发和应用是我国氢能利用的重点应用产业,氢气质量是确保燃料电池正常运行的关键因素之一。作为燃料电池能量来源的氢气主要来自工业副产氢、电解制氢、化工原料制氢和化石能源制氢,不同生产方式制取的氢气不可避免地会产生相应的杂质组分,会对燃料电池的性能和寿命产生不同程度的影响。经过十几年探索和验证,发现二氧化碳、甲烷、氮、氩、氦等杂质组分会降低氢气的分压,导致燃料电池局部氢气供应不足,可能造成电池反极并发生碳蚀现象。一氧化碳会占据PEM催化剂的活性位而阻碍氢气在催化剂上的吸附,降低氢气电离出质子的速率,严重时会导致催化剂完全失活等。由此可见,氢气的纯度及杂质含量会对PEMFC的性能造成严重的损害并降低其使用寿命、影响效率和安全等,因而,准确而快速的测定燃料氢气的纯度和杂质含量是极其重要的。赛默飞与北京石科院合作,采用1台气相色谱仪,配置TCD、FID和PDD三个检测器、多阀多色谱柱分析系统检测质子交换膜燃料电池汽车用氢气中氦、氩、氮、一氧化碳、二氧化碳和烃类组分,建立燃料电池用氢质量分析方案,所有测试结果均满足新修订国标的要求。2. 仪器及配置 表1 气相色谱仪仪器配置(点击查看大图)3. 结果与讨论 3.1氢中微量一氧化碳和二氧化碳检测用气体标准样品或通过气体稀释仪将一氧化碳和二氧化碳标气稀释至0.05 µ mol/mol~10 µ mol/mol 范围内的8个浓度级别并进行检测并绘制多点校正曲线(强制过原点),典型样品色谱图见图1,一氧化碳和二氧化碳测试校正曲线相关系数分别是0.9999和0.9992。图1 一氧化碳和二氧化碳分析(PDD流路)典型色谱图(点击查看大图)重复性及检出限测试用气体稀释仪配制0.05 μmol/mol的样品,平行测定至少10次,样品峰面积的相对标准偏差、方法检出限结果列于表2中。样品叠加色谱图见图2。从测试结果得到2种杂质的检出限均低于20 ppb。图2 一氧化碳和二氧化碳检出限测试谱图(点击查看大图)表2 样品组分低浓度点连续10针进样重复性及检出限测试结果(点击查看大图)3.2氢中烃类组分检测用气体标准样品或通过气体稀释仪将烃类标气分别稀释至6个浓度级别,甲烷浓度范围0.1 µ mol/mol~5.3 µ mol/mol,其他烃组分浓度范围0.1 µ mol/mol~2 µ mol/mol,绘制校正曲线(强制过原点)。烃类组分典型色谱图见图4,绘制校正曲线见图3,绘制校正曲线的线性相关系数均大于0.9992。图3 烃类组分(FID流路)典型色谱图(点击查看大图)重复性及检出限测试用气体稀释仪配制0.1 μmol/mol的样品,平行测定至少7次,样品保留时间、峰面积和峰高的相对标准偏差,方法检出限结果列于表3中,从测试结果得到烃组分杂质的检出限均低于0.1 ppm。表3 烃组分低浓度点连续7针进样重复性及检出限测试结果(点击查看大图)3.3氢中氦、氩、氮组分检测用气体标准样品或通过气体稀释仪将氦、氩、氮标气稀释至5个浓度级别(10 µ mol/mol~602 µ mol/mol范围内),绘制多点校正曲线(强制过原点),TCD流路典型样品色谱图见图4,测试校正曲线相关系数均大于0.9992。图4 氢中氦氩氮(TCD流路)典型色谱图(点击查看大图)重复性及检出限测试用气体标准样品平行测定7次, 样品保留时间、峰面积和峰高的相对标准偏差,方法检出限结果列于表4中,七针测试叠加色谱图见图5。从测试结果得到氦、氩、氮组分的检出限均低于10 ppm。图5 氢中氦氩氮低浓度点叠加色谱图(点击查看大图)表4 氦氩氮低浓度点连续7针进样重复性及检出限测试结果(点击查看大图)结 论方案操作简单,灵敏度高、能够满足质子交换膜燃料电池汽车用氢气对杂质的分析需求。经验证考察,各杂质组分相关系数均大于0.9992,满足GB/T 37244《质子交换膜燃料电池汽车用燃料 氢气》、团标T/CECA-G 0179—2022《氢气中氦、氩、氮和烃类的测定 气相色谱-热导和火焰离子化检测器法》和团标T/CECA-G 0181—2022《氢气中一氧化碳和二氧化碳的测定 气相色谱-氦离子化检测器法》对校准曲线相关系数、检出限等要求;同时,也完全满足 GB/T 3634.2和ISO 14687中规定的各杂质的检出限要求。如需合作转载本文,请文末留言。
  • 分析检测新标准拟定
    近来一段时间,看到各行业 分析检测新标准拟定 现已放出意见征集公告。为大家汇总整理下,看看有没有涉及到大家关注的领域吧!纳米技术石墨烯材料的化学性质表征电感耦合等离子体质谱法 标准意见征求标准中所使用的方法,需要用到的测试仪器有以下几种:可对无机元素进行痕量定量测试的电感耦合等离子体质谱仪、能对被测样品进行消解的微波消解仪、能去除消解后样品溶液中浓硝酸的赶酸仪。标准也详细叙述了样品前处理的各项步骤,并推荐同时处理4-6个平行样进行ICP-MS测试分析,其中1-2个样品中应加入含有特定元素的标准溶液用于后续计算加标回收率。小麦粉的测定高效液相色谱法 三项补充方法发布《小麦粉中三聚硫氰酸三钠盐的测定》(BJS 202001)规定了小麦粉中三聚硫氰酸三钠盐的高效液相色谱测定方法,适用于小麦粉中三聚硫氰酸三钠盐的测定。在检测中,除了需要用到高效液相色谱之外,还需要用到 电子天平、涡旋混合器、高速冷冻离心机等仪器,待试样中检出三聚硫氰酸三钠盐后还需要采用液相色谱-质谱/质谱法进行确证。《小麦粉及其面粉处理剂中苯甲羟肟酸的测定》(BJS 202002)规定了小麦粉及其面粉处理剂中苯甲羟肟酸的高效液相色谱测定方法,适用于小麦粉及其面粉处理剂中苯甲羟肟酸的测定。检验过程中需要用到高效液相色谱仪、电子天平、pH计、涡旋振荡器、超声波发生器、高速离心机等,结果确认使用液相色谱-质谱/质谱法。《小麦粉中曲酸的测定》(BJS 202003)规定了小麦粉中曲酸的高效液相色谱测定方法,适用于小麦粉中曲酸的测定。液相色谱仪:配有二极管阵列检测器或紫外检测器。检测中,用纯水提取试样中曲酸,用配有二极管阵列检测器或紫外检测器的高效液相色谱仪检测,外标法定量。此外还需要用到分析天平、pH计、超声波水浴、离心机等仪器。化妆品中壬二酸的检测气相色谱法 意见征集《化妆品中壬二酸的检测 气相色谱法》中所规定的检测方法原理是试样在浓硫酸和乙醇条件下衍生,用正己烷萃取,浓缩后经气相色谱分离,再使用氢火焰离子化检测器检测,之后根据保留时间定性,外标法定量即可。标准中也显示本方法的检出限为15mg/kg,定量限为50mg/kg。而实验需要用到的仪器设备包括有配备氢火焰离子化检测器的气相色谱仪、分析天平、离心机、涡旋振荡器、刻度管、氮吹仪等。化妆品中禁用物质三氯乙酸的测定气相色谱质谱法 意见征集《化妆品中禁用物质三氯乙酸的测定》引用了《分析实验室用水规格和试验方法》,规定了气相色谱质谱法测定化妆品中三氯乙酸含量的方法,而方法的原理是样品在酸性条件下用甲基叔丁基醚萃取,在萃取液经氮气吹干后,用硫酸乙醇溶液衍生,使样品中的三氯乙酸形成三氯乙酸乙酯,之后用正己烷萃取并注入气相色谱-质谱联用仪分析,用外标法定量即可。该标准所规定使用的方法需要用到的仪器设备有配备电子轰击电离源的气相色谱-质谱联用仪、分析天平、涡旋振荡器、氮吹仪、离心机、水浴锅。因仪器设备具有多样性,为确保实验顺利进行,标准征求意见稿中还规定了仪器的色谱柱固定相应当是含有5%苯基的甲基聚硅氧烷石英毛细管柱或性能相当者。天然气加臭剂四氢噻吩含量的测定气相色谱法 意见征集标准中规定了用气相色谱法在线测定天然气中加臭剂四氢噻吩的试验方法。而该方法的原理是具有代表性的天然气样品和已知含量的四氢噻吩气体标准物质在同样的操作条件下,经色谱柱分离后进入热导检测器后就能对四氢噻吩含量进行测定,而四氢噻吩含量与峰高或峰面积成正比,通过对比标物和天然气样品的四氢噻吩峰高或者峰面积,即可获得天然气样品中四氢噻吩的含量。标准中还明确表明了使用的便携式气相色谱仪的进样系统应当选用对四氢噻吩无吸附性或经惰性化处理的材料,而色谱柱的材料也应对四氢噻吩呈惰性和无吸附性,或者色谱柱内壁要经惰性化处理,柱内填充物也可以对被检测的四氢噻吩进行有效分离。
  • XPS各类问题解答及知识详解
    XPS是什么?XPS, 全称为X-ray Photoelectron Spectroscopy(X射线光电子能谱), 早期也被称为ESCA(Electron Spectroscopy for Chemical Analysis),是一种使用电子谱仪测量X-射线光子辐照时样品表面所发射出的光电子和俄歇电子能量分布的方法。XPS可用于定性分析以及半定量分析, 一般从XPS图谱的峰位和峰形获得样品表面元素成分、化学态和分子结构等信息,从峰强可获得样品表面元素含量或浓度。XPS测表面还是体相?XPS是一种典型的表面分析手段。其根本原因在于:尽管X射线可穿透样品很深, 但只有样品近表面一薄层发射出的光电子可逃逸出来。样品的探测深度(d)由电子的逃逸深度(λ, 受X射线波长和样品状态等因素影响)决定,通常,取样深度d = 3λ。对于金属而言λ为0.5-3 nm 无机非金属材料为2-4 nm 有机物和高分子为4-10 nm。XPS定性分析XPS可用于定性分析什么信息?其基本原理是什么?XPS可以定性分析:1) 样品表面元素组成;2) 样品表面元素的化学态和分子结构。A. XPS定性分析元素组成基本原理——光电离作用:当一束光子辐照到样品表面时,光子可以被样品中某一元素的原子轨道上的电子所吸收,使得该电子脱离原子核的束缚,以一定的动能从原子内部发射出来,变成自由的光电子,而原子本身则变成一个激发态的离子。根据爱因斯坦光电发射定律有:Ek =hν- EB式中,Ek为出射的光电子动能;hν为X射线源光子的能量;EB为特定原子轨道上的结合能(不同原子轨道具有不同的结合能)。从式中可以看出,对于特定的单色激发源和特定的原子轨道,其光电子的能量是特征的。当固定激发源能量时,其光电子的能量仅与元素的种类和所电离激发的原子轨道有关。因此,我们可以根据光电子的结合能定性分析物质的元素种类。B.XPS定性分析元素的化学态与分子结构基本原理:原子因所处化学环境不同,其内壳层电子结合能会发生变化,这种变化在谱图上表现为谱峰的位移(化学位移)。这种化学环境的不同可以是与原子相结合的元素种类或者数量不同,也可能是原子具有不同的化学价态。一般规律:1) 氧化作用使内层电子结合能上升,氧化中失电子愈多,上升幅度愈大 2)还原作用使内层电子结合能下降,还原中得电子愈多,下降幅度愈大 3) 对于给定价壳层结构的原子,所有内层电子结合能的位移几乎相同.XPS的定量分析A. 基本原理经X射线辐照后,从样品表面出射的光电子的强度(I,指特征峰的峰面积)与样品中该原子的浓度(n)有线性关系,因此可以利用它进行元素的半定量分析。简单的可以表示为:I = n*S, S称为灵敏度因子(有经验标准常数可查,但有时需校正)。对于对某一固体试样中两个元素i和j, 如已知它们的灵敏度因子Si和Sj,并测出各自特定谱线强度Ii和Ij,则它们的原子浓度之比为:ni:nj=(Ii/Si):(Ij/Sj),因此可以求得相对含量。B. 为什么XPS是一种半定量分析手段?鉴于光电子的强度不仅与原子的浓度有关,还与光电子的平均自由程、样品的表面光洁度,元素所处的化学状态,X射线源强度以及仪器的状态有关。因此,XPS技术一般不能给出所分析元素的绝对含量,仅能提供各元素的相对含量。谱图处理(1)寻找主要的光电子峰——鉴定元素(H和He除外,探测深度约2-10nm);(2)伴峰的识别——帮助解析谱图,为原子中电子结构的研究提供重要信息;(3)本底扣除(直线法和非直线法-Shirley法等);(4) 峰的拟合(参数:峰位、峰高、半峰宽、G/L比等)。• 本底--韧致辐射(非弹性散射的一次和二次电子产生),高结合能的背底电子多,随结合能的增高呈逐渐上升的趋势。• 光电子谱线--每一种元素都有自己特征的光电子线,它是元素定性分析的主要依据。谱图中强度最大、峰宽最小、对称性最好的谱峰,由未经非弹性散射的光电子形成,称为XPS的主谱线。实例说明:上图中,对于Zn元素而言,Zn 2p强度最大、峰宽最小,对称性最好,是Zn元素的主谱线。而除了主谱线Zn 2p之外,其实还有Zn 3s、Zn 3p和Zn 3d等其它谱线,这是因为Zn元素有多种内层电子,因而可以产生多种In XPS信号。标定顺序(1)利用污染碳的C1s或其他方法扣除荷电效应,常见方法是以测量值和参考值(284.8eV)之差作为荷电校正值(Δ)来矫正谱中其他元素的结合能,整个过程中XPS谱图强度不变;(2)鉴别总是存在的元素谱线,如C、O的谱线;(3)鉴别样品中主要元素的强谱线和有关的次强谱线;(4)鉴别剩余的弱谱线假设它们是未知元素的最强谱线。自旋-轨道分裂(SOS)由于电子的轨道运动和自旋运动发生耦合后使轨道能级发生分裂。对于l>0的内壳层来说,用内量子数j(j=|l± ms|)表示自旋轨道分裂。即若l=0 则j=1/2;若l=1则j=1/2或3/2。除了s能级是单峰外,p、d、f都分裂为双峰。实例说明:上图所示为ZnO的XPS谱图,图中Zn 2p裂分成2p3/2和2p1/2双峰。重要意义:对于某一特定价态的元素而言,其p、 d、 f 等双峰谱线的双峰间距及峰高比一般为一定值。p峰的强度比为1:2;d线为2:3;f线为3:4。对于p峰,特别是4p线,其强度比可能小于1:2。高分辨谱定性分析元素的价态主要看两个点(1)可以对照标准谱图值(NIST数据库或者文献值)来确定谱线的化合态;(2)对于p,d,f 等具有双峰谱线的(自旋裂分),双峰间距也是判断元素化学状态的一个重要指标。实用XPS定量分析方法可以概括为标样法、元素灵敏度因子法和一级原理模型。目前XPS定量分析多采用元素灵敏度因子法,该方法利用特定元素谱线强度作参考标准,测得其它元素相对谱线强度,求得各元素的相对含量。定量分析方法步骤(1)扣除背景(Shirley,Linear,Touggard);(2)测量峰面积(必要时进行峰拟合);(3)应用灵敏度因子;(4)计算原子浓度。实例说明:上表为三种ZnO的Zn和O元素的相对含量,其中O 1s峰形如图是不对称的,说明是由不止一个峰组成的。根据谱峰形状,结合文献对O 1s进行峰拟合,分别是530 eV左右的ZnO晶格O的峰(OL)、531.7 eV左右的羟基O(Oα)的峰和533 eV的吸附O(Oβ)的峰。根据峰面积,结合各元素灵敏度因子,计算得到的元素比例如表所示。XPS的分析方法1. XPS定性分析元素组成的范围?为什么?XPS常用Al Kα或者Mg Kα X射线为激发源,能检测周期表中除氢、氦以外的所有元素,一般检测限为0.1%(原子百分数)。XPS之所以无法检测H, He是因为:1) H和He的光电离界面小,信号太弱;2) H1s电子很容易转移,在大多数情况下会转移到其他原子附近,检测起来非常困难 3) H和He没有内层电子,其外层电子用于成键,H以原子核形式存在。所以用X射线去激发时,没有光电子可以被激发出来。2. XPS定性分析的具体方法A. 化合物中元素种类的分析——全谱分析(1) 什么时候需要进行全谱分析(XPS survey)?全谱分析的目的是什么?全谱分析一般用来说明样品中是否存在某种元素。比较极端的,对于某一化学成分完全未知的样品,可以通过XPS全谱分析来确定样品中含有哪些元素(H和He除外)。全谱分析主要看峰的有无,进而确定是否存在该元素。(2)全谱分析有何不足之处?全谱分析所得到的信号比较粗糙,只是对元素进行粗略的扫描,确定元素有无以及大致位置。对于含量较低的元素而言,信噪比很差,不能得到非常精细的谱图。通常,全谱分析只能得到表面组成信息,得不到准确的元素化学态和分子结构信息等。(3)XPS全谱分析与EDS有何异同?a. EDS与XPS的相同点:两者均可以用于元素的定性和定量检测。b. EDS与XPS的不同点:1) 基本原理不一样: 简单来说,XPS是用X射线打出电子,检测的是电子;EDS则是用电子打出X射线,检测的是X射线。2) EDS只能检测元素的组成与含量,不能测定元素的价态,且EDS的检测限较高(含量>2%),即其灵敏度较低。而XPS既可以测定表面元素和含量,又可以测定表其价态。XPS的灵敏度更高,最低检测浓度>0.1%。3) 用法不一样:EDS常与SEM,TEM联用,可以对样品进行点扫,线扫,面扫等,能够比较方便地知道样品的表面(和SEM联用)或者体相(和TEM联用)的元素分布情况;而XPS则一般独立使用,对样品表面信息进行检测,可以判定元素的组成,化学态,分子结构信息等。B. 化合物中化学态与结构分析——窄区扫描(高分辨谱)(1) 什么叫荷电校正?为什么需要进行荷电校正?当用XPS测量绝缘体或者半导体时,由于光电子的连续发射而得不到电子补充,使得样品表面出现电子亏损,这种现象称为“荷电效应”。荷电效应将使样品表面出现一稳定的电势Vs,对电子的逃离有一定束缚作用。因此荷电效应将引起能量的位移,使得测量的结合能偏离真实值,造成测试结果的偏差。在用XPS测量绝缘体或者半导体时,需要对荷电效应所引起的偏差进行校正(荷电校正的目的),称之为“荷电校正”。(2)如何进行荷电校正?最常用的,人们一般采用外来污染碳的C1s作为基准峰来进行校准。以测量值和参考值(284.8 eV)之差作为荷电校正值(Δ)来矫正谱中其他元素的结合能。具体操作:1) 求取荷电校正值:C单质的标准峰位(一般采用284.8 eV)-实际测得的C单质峰位=荷电校正值Δ;2)采用荷电校正值对其他谱图进行校正:将要分析元素的XPS图谱的结合能加上Δ,即得到校正后的峰位(整个过程中XPS谱图强度不变)。将校正后的峰位和强度作图得到的就是校正后的XPS谱图。(3)如何通过高分辨谱判定样品中某种元素的价态?高分辨谱定性分析元素的价态主要看两个点:1)可以对照标准谱图值(NIST数据库或者文献值)来确定谱线的化合态;2)对于p,d,f等具有双峰谱线的(自旋裂分),双峰间距也是判断元素化学状态的一个重要指标。(4)高分辨谱的其他常见用途实际上,多数情况下,人们关心的不仅仅是表面某个元素呈几价,更多的是对比处理前后样品表面元素的化学位移变化,通过这种位移的变化来说明样品的表面化学状态或者是样品表面元素之间的电子相互作用。一般,某种元素失去电子,其结合能会向高场方向偏移,某种元素得到电子,其结合能会向低场方向偏移,对于给定价壳层结构的原子,所有内层电子结合能的位移几乎相同. 这种电子的偏移偏向可以给出元素之间电子相互作用的关系。实例说明:下图所示是PtPd形成合金后其表面电子结构的变化,从图中可以看出,形成Pt1Pd3之后,Pd3d向低场偏移,Pt4f向高场偏移,说明Pd得到电子,Pt失去电子,也就是说形成合金后,Pt上的电子部分转移给Pd。PtPd的这种电子转移也是其形成合金的一个证据。XPS谱图中有哪些重要的谱线结构?XPS谱图一般包括光电子谱线,卫星峰(伴峰),俄歇电子谱线,自旋-轨道分裂(SOS)等1. 光电子谱线:每一种元素都有自己特征的光电子线,它是元素定性分析的主要依据。谱图中强度最大、峰宽最小、对称性最好的谱峰,称为XPS的主谱线。实例说明:上图中,对于In元素而言,In 3d强度最大、峰宽最小,对称性最好,是In元素的主谱线。而除了主谱线In 3d之外,其实还有In 4d, In 3p等其它谱线,这是因为In元素有多种内层电子,因而可以产生多种In XPS信号。2. 卫星峰(伴峰):常规X射线源(Al/Mg Kα1,2)并非是单色的,而是还存在一些能量略高的小伴线(Kα3,4,5和Kβ等),所以导致XPS中,除Kα1,2所激发的主谱外,还有一些小的伴峰。实例说明:上图为Mg阳极X射线激发的C1s主峰(α1,2)及伴峰(α3,4,5和β)。从图中可以看出,主峰的强度比伴峰要强很多。3. 俄歇电子谱线:电子电离后,芯能级出现空位,弛豫过程中若使另一电子激发成为自由电子,该电子即为俄歇电子。俄歇电子谱线总是伴随着XPS,但具有比XPS更宽更复杂的结构,多以谱线群的方式出现。特征:其动能与入射光hν无关。实例说明:上图中O KLL, C KLL即为O和C的俄歇电子谱线,从图中可以看到O KLL其实有三组峰,最左边的为起始空穴的电子层,中间的是填补起始空穴的电子所属的电子层,右边的是发射俄歇电子的电子层。4. 自旋-轨道分裂(SOS):由于电子的轨道运动和自旋运动发生耦合后使轨道能级发生分裂。对于l>0的内壳层来说,用内量子数j(j=|l±ms|)表示自旋轨道分裂。即若l=0 则j=1/2;若l=1则j=1/2或3/2。除s亚壳层不发生分裂外,其余亚壳层都将分裂成两个峰。实例说明:上图所示为PbO的XPS谱图,图中Pb 4f裂分成4f5/2和4f7/2两个峰。重要意义:对于某一特定价态的元素而言,其p, d, f 等双峰谱线的双峰间距及峰高比一般为一定值。p峰的强度比为1:2;d线为2:3;f线为3:4。对于p峰,特别是4p线,其强度比可能小于1:2。双峰间距也是判断元素化学状态的一个重要指标。5. 鬼峰:有时,由于X射源的阳极可能不纯或被污染,则产生的X射线不纯。因非阳极材料X射线所激发出的光电子谱线被称为“鬼峰”。
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