¿Qué papel importante juega la química analítica en la economía nacional y la investigación científica?

Nuestro país otorga gran importancia a la investigación, el desarrollo y la aplicación de instrumentos científicos; durante el período del "Décimo Plan Quinquenal", la asignación total del estado para instrumentos fue de aproximadamente 100 millones de RMB; En el período del "Plan Quinquenal", el Estado invirtió más de 70 mil millones de RMB, algunos proyectos tienen más de 120 millones de RMB (incluido el autofinanciamiento); el apoyo nacional del "13.º Plan Quinquenal" es aún mayor, y algunos proyectos tienen más más de 140 millones de RMB (incluida la autofinanciación). En la actualidad el desarrollo de instrumentos científicos y sus aplicaciones en nuestro país está en auge.

Dado que los instrumentos científicos son una industria que puede marcar la diferencia, sus perspectivas de desarrollo son muy amplias. Debido a su importancia estratégica en la ciencia y la tecnología, la economía, la defensa nacional, los medios de vida de las personas y el desarrollo social del país, es omnipresente y omnipresente en todos los ámbitos de la vida, como "agricultura, ligera, pesada, marítima, terrestre, aérea, alimentaria, vestimenta y uso". No. Por tanto, acelerar el desarrollo de la industria de instrumentos científicos se ha convertido en una de las prioridades de países de todo el mundo. Este artículo presenta brevemente la situación relevante del desarrollo de instrumentos y aplicaciones científicas en mi país.

1. Instrumentos espectroscópicos

Desde un punto de vista principal, los instrumentos espectroscópicos se pueden dividir en: espectro de absorción (absorción ultravioleta, absorción visible, absorción ultravioleta-visible, absorción molecular en fase gaseosa). , absorción infrarroja, absorción atómica, etc.), espectro de emisión (fluorescencia, Raman, plasma de microondas, etc.), espectro de rotación óptica, etc., desde una perspectiva de aplicación, se puede dividir en espectro molecular (infrarrojo, ultravioleta, visible, ultravioleta visible, rotación óptica, moléculas en fase gaseosa, fluorescencia, Ra Mann, etc.), espectroscopia atómica (absorción atómica, fluorescencia atómica, etc.).

Según las estadísticas preliminares del autor, actualmente existen más de 20 tipos de instrumentos espectroscópicos en el mundo. Sin embargo, los instrumentos espectroscópicos más utilizados, de mayor cobertura y más representativos son la espectroscopia ultravioleta, la espectroscopia infrarroja, la espectroscopia de absorción atómica, etc. Además, el desarrollo de la espectroscopia láser Raman y la espectroscopia de infrarrojo cercano también es muy popular en la actualidad.

1. Espectrofotómetro ultravioleta

Cabe mencionar especialmente que entre los campos de aplicación actuales en mi país, la situación del mercado de los instrumentos de espectroscopía ultravioleta con mayor cobertura es la siguiente: la parte superior Uno es Shimadzu, que ocupa el segundo lugar en el mercado nacional de instrumentos UV: Beijing Puji General. Sus instrumentos de espectroscopia UV representan una participación mayor en el mercado chino que Agilent, Hitachi, PerkinElmer, etc. Afortunadamente, se utiliza en mi país. Instrumentación de espectroscopia ultravioleta, entre los 10 principales fabricantes mundiales de instrumentos de espectroscopia UV, mi país representa 4 (40%).

2. Espectrómetro Raman

Aunque el mercado interno de instrumentos de espectrómetro Raman no es grande en la actualidad, actualmente hay cerca de 20 empresas que desarrollan y producen varios tipos de instrumentos de espectrómetro láser Raman. Pronto alcanzará una cierta escala y nivel en medición e inspección de calidad en los campos de los alimentos, la medicina, la protección del medio ambiente y otros campos.

3. Espectrómetro de infrarrojo cercano

Observando el desarrollo de instrumentos de espectroscopia de infrarrojo cercano; aunque el mercado de la espectroscopia de infrarrojo cercano es enorme. Sin embargo, la distribución de marcas está relativamente dispersa, lo que demuestra que muchas marcas tienen cada una una determinada participación de mercado y ninguna tiene más del 20% de la participación de mercado. Sin embargo, aunque el desarrollo actual del infrarrojo cercano no es satisfactorio, la tendencia de desarrollo de los productos nacionales de infrarrojo cercano es muy buena.

4. Espectrómetro de absorción atómica

En la actualidad, el AAS es muy popular entre los usuarios para detectar trazas de metales pesados ​​(As, Hg, Cd, Cr, Cu, etc.) en la calidad del agua. . Por ejemplo: el Cu en el agua superior a 1,5 mg/L tendrá un sabor amargo; el Cu tiene un gran impacto en las enfermedades coronarias; el exceso de Cu en el agua inhibirá el crecimiento de algas y afectará a la acuicultura; para los humanos de Hg, As, etc. en el agua potable Especialmente grandes, todos son oligoelementos cancerígenos.

¿Por qué el AAS es tan popular en el trabajo de análisis y detección? En primer lugar, es barato y rentable; en segundo lugar, es relativamente sencillo de operar y, en tercer lugar, tiene una alta sensibilidad; Por tanto, la mayoría de los trabajadores científicos y tecnológicos deberían prestar atención a la aplicación y desarrollo de los AAS. Muchas instituciones de pruebas de terceros están utilizando ampliamente AAS y su rápido desarrollo merece la atención de todos.

En cuanto al desarrollo y avance del instrumento de detección de todo el espectro, cabe destacar especialmente que en los últimos años han seguido surgiendo en nuestro país nuevos instrumentos espectroscópicos. Por ejemplo: el espectrómetro de absorción molecular en fase gaseosa de Shanghai Anjie Company con derechos de propiedad intelectual; el espectrómetro Raman diferencial portátil de Beijing Sipaite ExR510 y una variedad de nuevos tipos de espectrómetros de prueba de calidad del agua de Changzhou Shengaohua, etc. En definitiva, los avances en el desarrollo y aplicación de instrumentos espectroscópicos en nuestro país son motivo de orgullo y orgullo.

2. Instrumentos cromatográficos

En términos de instrumentos cromatográficos nacionales, decenas de empresas ya están produciendo cromatógrafos de gases (GC), y los productos son relativamente maduros y básicamente pueden cumplir con los requisitos de uso. . Por ejemplo: el GC de Zhejiang Fuli es de muy buena calidad y puede competir con productos extranjeros similares, y su HPLC también se está desarrollando rápidamente. Otro ejemplo es: Yilite Company de Dalian, Tongwei de Shanghai, Wufeng y otras empresas tienen productos relativamente completos. puede cumplir con los requisitos de uso; los instrumentos de cromatografía de alta gama de Shanghai Tongwei (cromatografía capilar, electrocromatografía, HPLC, etc.) se venden principalmente en el extranjero y se dirigen a universidades extranjeras famosas con altos requisitos para el trabajo de investigación. Su cromatografía líquida y electrocromatografía ocupa una posición de liderazgo. en el mundo; HPLC de Shanghai Wufeng Company tiene muy buena confiabilidad. En resumen, la situación del desarrollo de los instrumentos cromatográficos de China es muy buena.

1. Los instrumentos de HPLC y sus últimos desarrollos

Los instrumentos de cromatografía líquida se han desarrollado particularmente rápidamente en los últimos años, lo cual es refrescante. Muchos trabajos analíticos que utilizaban espectroscopia UV en el pasado se han cambiado a HPLC, ya sea en productos farmacéuticos, alimentos, atención médica, salud, agricultura, protección ambiental y otros campos. Debido a que puede separar, analizar y detectar sistemas complejos, merece la atención de todos.

En los últimos años, la demanda de HPLC ha aumentado. La demanda anual de mi país de varios tipos de HPLC es de más de 10.000 unidades. La demanda mundial anual es de aproximadamente 5.500 millones de dólares. En la actualidad, hay docenas de fabricantes y agentes extranjeros de cierta escala en mi país, y alrededor de 20 fabricantes nacionales de HPLC son favorecidos por los extranjeros, pero los chinos son supersticiosos con los productos extranjeros, lo cual es desconcertante.

Sin embargo, los instrumentos de cromatografía se enfrentan actualmente a tres desafíos principales: alta resolución, alta velocidad de separación y alta sensibilidad. Por lo tanto, constantemente surgen nuevos instrumentos de HPLC. Específicamente reflejado en:

1) El gran desarrollo de la HPLC bidimensional y multidimensional: La HPLC bidimensional a nanoescala producida en Estados Unidos y Japón combina la tecnología de cromatografía de nanomicrocolumnas y HPLC bidimensional y se puede utilizar directamente en trabajos de investigación de ciencia proteómica y genómica;

2) El desarrollo de HPLC capilar y de nanolitros puede realizar trabajos de análisis de cromatografía líquida de microcolumna de tres tipos: microcolumna, columna capilar y nano -columna;

3) Cromatografía líquida de ultra alta presión (UHPLC). Desde que WATERS lanzó UPLC en 2004, JASCO, AGILENT, THERMO-FISHER SCIENTIFIC, SHIMADZU y HITACHI han lanzado sucesivamente su propia cromatografía de ultra alta presión. cromatógrafos líquidos de alto rendimiento. Cada juego de UHPLC cuesta alrededor de 100.000 dólares estadounidenses. El año pasado se vendieron alrededor de 1.000 unidades en mi país, por un total de 100 millones de dólares estadounidenses.

4) Lo que vale la pena mencionar es: Shanghai Tongwei Company, que ha tenido éxito. completó el El "cromatógrafo capilar presurizado" fue el primero en el mundo, y también se completó el "instrumento de electroforesis capilar cuantitativa", que también fue el primero en el mundo (los instrumentos de electroforesis capilar general tienen poca precisión en el análisis cuantitativo). Además, el proyecto de investigación y desarrollo "Instrumentos y aplicaciones de cromatografía de microfluidos de alta eficiencia" fue incluido como un importante proyecto de investigación nacional en el 12º Plan Quinquenal del Ministerio de Ciencia y Tecnología, y ahora ha obtenido la aceptación nacional. Puede competir con la UHPLC. La eficiencia de su columna es 10 veces mayor que la de la UHPLC. Puede separar 5 hidrocarburos aromáticos en 5 segundos. Generalmente es mejor que la UHPLC y es una novedad internacional. Creo que estos logros deberían hacer felices a los analistas.

2. Últimos avances en instrumentos de GC y sus aplicaciones

GC ha sido un instrumento popular durante mucho tiempo. En los últimos años, la demanda de GC ha aumentado y la demanda de mi país ha alcanzado más de 15.000 unidades. Es muy utilizado en el análisis y detección de sustancias volátiles como el alcohol. Además, GC también juega un papel importante en el desarrollo de instrumentos con guiones, como GC-IMS (espectrometría de movilidad iónica IMS), GC-MS, etc.

Los GC de Zhejiang Fuli, Shanghai Instrument & Electronics, Beijing East-West Analysis, etc. mencionados anteriormente pueden cumplir con los requisitos de uso y algunos pueden competir con países extranjeros.

Lo que vale la pena mencionar es el sistema de procesamiento de datos cromatográficos. Antes de la década de 1980, el análisis cromatográfico "procesaba datos tres días al día", y los pequeños picos a menudo sólo podían "hacerse de la vista gorda"; Las máquinas de procesamiento han aparecido desde la década de 1990, lo que reduce en gran medida la carga de trabajo pero tiene funciones limitadas; la estación de trabajo de cromatografía actual no solo procesa datos, sino que también puede controlar de manera inversa el funcionamiento del instrumento. Combinado con el muestreador automático, el instrumento de cromatografía actual ha entrado en la etapa de automatización o era de la inteligencia.

Posteriormente, los cromatógrafos de "tipo red" representados por el HP-6890N se hicieron populares. Combinados con la tecnología de bases de datos, los resultados del análisis de cromatografía y espectrometría de masas se volvieron convenientes para su recuperación en línea. El instrumento GC-9720 de Fuli Company de mi país utiliza el concepto de "nube" y sus indicadores son casi los mismos que los del HP-6890. Fue muy elogiado por los expertos en la reunión de evaluación. Desde entonces, ha pasado la era en la que el análisis cromatográfico ya no era insondable y complicado.

3. Los últimos avances en instrumentos de cromatografía de barrido de capa fina y sus aplicaciones

Shanghai Kezhe Instrument Co., Ltd. es actualmente una de las tres principales empresas de marcas del mundo que desarrolla y produce instrumentos de cromatografía de barrido de capa fina. Producen varios tipos de instrumentos de cromatografía de barrido de capa fina, que se venden a unidades de aplicaciones relevantes en el país y en el extranjero. Los usuarios informan que la calidad y la confiabilidad son muy buenas; La marca de Kezhe Company es el instrumento de escaneo de capa fina con todas las funciones 3500Plus que actualmente es el mejor entre productos similares del mundo.

3. Instrumentos de espectrometría de masas

Actualmente, hay más de 10 empresas nacionales que desarrollan MS, ICP-MS, GC-MS y otros instrumentos, pero son básicamente incompatibles con instrumentos extranjeros similares. La brecha requiere esfuerzos para alcanzarla.

Por ejemplo, aunque hay muchos fabricantes y productos de ICP-MS nacionales y extranjeros en el mercado, actualmente la gran mayoría de la cuota de mercado de ICP-MS está ocupada por Agilent, Thermo Fisher y PerkinElmer. arriba.

Sin embargo, cabe mencionar que la espectrometría de masas de tiempo de vuelo de Guangzhou Hexin Company tiene un rendimiento sobresaliente y se ha vendido a países desarrollados como Estados Unidos y Alemania.