中國分析儀器發(fā)展展望

 根據中國儀器儀表行業(yè)協(xié)會(huì )統計，位于化學(xué)分析流程 后端的分析儀器銷(xiāo)售收入逐年增加，與化學(xué)分析儀器配套使用的輔助設備也呈快速上漲趨勢，部分實(shí)驗室儀器設備生產(chǎn)廠(chǎng)商已開(kāi)始注重關(guān)鍵技術(shù)的自主研發(fā)，提高我 國儀器裝備產(chǎn)業(yè)實(shí)力，特別是在以前化學(xué)分析領(lǐng)域發(fā)展過(guò)程中未受到重視的領(lǐng)域，諸如樣品前處理產(chǎn)品和其他實(shí)驗室通用設備(實(shí)驗室常規加熱和冷卻設備)在新一 輪的增長(cháng)中表現較為突出。

       在典型的化學(xué)分析流程中，樣品前處理環(huán)節占去大部 分時(shí)間，據統計超過(guò)60%，此外，樣品前處理也是分析誤差的主要來(lái)源。由于行業(yè)標準的持續升高，新的樣品前處理技術(shù)正逐步成為提高分析結果速度和精度所必 要的先決條件，國內樣品前處理技術(shù)也因此邁進(jìn)新的高度――特別是樣品前處理技術(shù)的自動(dòng)化趨勢越來(lái)越明顯。樣品前處理實(shí)現自動(dòng)化可帶來(lái)諸多優(yōu)勢，既可以顯著(zhù) 減少人工操作成本和人為誤差，還能有效大大降低操作人員接觸化學(xué)品的風(fēng)險，同時(shí)也能控制好溶劑和強酸等化學(xué)品用量和排放量，有利于降低環(huán)境污染的風(fēng)險。此 外，強大的軟件操作界面是自動(dòng)化樣品前處理的另一大優(yōu)勢，可以使操作者圖形化管理樣品，并靈活設置、保存和調用不同的前處理方法，使樣品前處理工作更加簡(jiǎn) 單。因此，近十年來(lái)，自動(dòng)化的樣品前處理設備不但技術(shù)發(fā)展迅速，而且市場(chǎng)也在不斷擴大。
　　
　　在這種行業(yè)背景和產(chǎn)品自身特點(diǎn)的推動(dòng)下，分析配套的樣品前處理產(chǎn)品行業(yè)發(fā)展也迎來(lái)了新的歷史機遇，以計算機應用為標志的化學(xué)分析及相關(guān)儀器正在進(jìn)行新 的行業(yè)變革，計算機控制的分析數據采集，實(shí)現樣品前處理及分析過(guò)程的連續、快速、實(shí)時(shí)和智能。分析儀器及樣品前處理產(chǎn)品正在以更高的靈敏度、更高的準確 率、更低的成本、更專(zhuān)業(yè)化、智能化、自動(dòng)化、簡(jiǎn)便的操作界面等趨勢向新的方向發(fā)展。部分儀器生產(chǎn)廠(chǎng)商已開(kāi)始注重前瞻性技術(shù)的研發(fā)，部分產(chǎn)品和技術(shù)已達到國 際較高水平。
　　
　　全國樣品前處理產(chǎn)品及各分析儀器廠(chǎng)商眾多，市場(chǎng)競爭較為激烈，未來(lái)將沿著(zhù)多維*技術(shù)方向發(fā)展，大致涵蓋以下方向：
　　
　　(1)沿著(zhù)分析測試流程整合更多的產(chǎn)品，提高產(chǎn)品功能和檔次;
　　
　　(2)總結國內近十年實(shí)驗室自動(dòng)化產(chǎn)品的設計經(jīng)驗，提高自動(dòng)化產(chǎn)品的適用性，改善用戶(hù)體驗;
　　
　　(3)推進(jìn)新型技術(shù)的產(chǎn)品化，創(chuàng )新性地研發(fā)新型產(chǎn)品，擴展現有市場(chǎng);
　　
　　(4)從“綠色化學(xué)”的角度研發(fā)新型實(shí)驗室設備。目前，自動(dòng)化樣品前處理的典型產(chǎn)品在有機分析領(lǐng)域主要有全自動(dòng)固相萃取系統，全自動(dòng)GPC凝膠凈化系統，自動(dòng)化濃縮系統，高壓溶劑萃取系統等，在無(wú)機領(lǐng)域則主要有自動(dòng)電熱消解儀和微波消解儀。
　　
　　根據對國內招標網(wǎng)和采購市場(chǎng)的不*統計，上述產(chǎn)品市場(chǎng)規模在8億元以上，按照近年來(lái)年均15%的增長(cháng)速度測算，未來(lái)5年后，該領(lǐng)域市場(chǎng)容量可翻番達 到16億元，產(chǎn)品的增長(cháng)主要動(dòng)力來(lái)自分析測試能力建設要求的提高，以及從手工操作向自動(dòng)化操作轉變所帶來(lái)的產(chǎn)品換代。上述主要產(chǎn)品市場(chǎng)容量大致如下，全自 動(dòng)固相萃取系統市場(chǎng)規模大致在30000萬(wàn)元左右，全自動(dòng)GPC凝膠凈化系統規模在1800萬(wàn)元左右，高壓溶劑萃取系統市場(chǎng)規模在3500萬(wàn)元左右，微波 消解儀的市場(chǎng)規模在15750萬(wàn)元左右，半自動(dòng)電熱消解儀市場(chǎng)規模在2400萬(wàn)元左右，全自動(dòng)電熱消解儀市場(chǎng)規模在2000萬(wàn)元左右。未來(lái)，隨著(zhù)國家產(chǎn)業(yè) 政策的支持，下游行業(yè)需求的增加，上述產(chǎn)品市場(chǎng)容量會(huì )進(jìn)一步增加。此外，分析儀器及樣品前處理產(chǎn)品領(lǐng)域的快速發(fā)展帶動(dòng)了相關(guān)實(shí)驗室設備的發(fā)展，如實(shí)驗室分 析活動(dòng)中常用到的加熱和冷卻設備，以水循環(huán)冷卻恒溫器為例，據估計該產(chǎn)品的市場(chǎng)容量在20000萬(wàn)元左右，每年的市場(chǎng)需求至少在20000臺以上，隨著(zhù)國 內實(shí)驗室建設標準和下游用戶(hù)體驗要求的不斷提高，這類(lèi)產(chǎn)品的技術(shù)水平也隨行業(yè)標準的提高而顯著(zhù)改善。
　　
　　冷卻產(chǎn)品主要是為實(shí)驗或儀器提供低溫恒溫條件，目前該產(chǎn)品的發(fā)展主要呈現以下趨勢：
　　
　　(1)高能效性，高能效一方面要求傳熱、換熱和熱隔離設計要好，并減少能量損耗，另一方面要求產(chǎn)品功率規格豐富，能很好地匹配下游用戶(hù)的需求;
　　
　　(2)溫度可控性，普通冷卻設備要求溫度波動(dòng)在±1℃范圍內，高恒溫性能儀器則要求溫控范圍在±0.1℃內，甚至更低，此外，開(kāi)放冷卻時(shí)要有合理的水流(以水作為載冷劑)分配;
　　
　　(3)耐用性，由于絕大部分致冷產(chǎn)品中有壓縮機、水泵和電磁閥，三者均為機械運動(dòng)件，因此耐用性是產(chǎn)品技術(shù)的重要基礎和保障;
　　
　　(4)低噪音性，同樣由于有機械運動(dòng)部件，對致冷過(guò)程中的噪音需要控制好，做好減震設計;
　　
　　(5)易維護性，換熱器表面、水箱等處必須易于清理。
　　
　　而加熱產(chǎn)品主要為實(shí)驗提供高溫恒溫條件，目前的技術(shù)趨勢有：
　　
　　(1)安全性，由于加熱溫度常高于60℃，zui高可達450℃，因此產(chǎn)品設計必須考慮防火因素，同時(shí)應充分提示用戶(hù)防止燙傷;
　　
　　(2)溫度可控性，一方面，溫度波動(dòng)應足夠小，另一方面，溫度升高的過(guò)程可由程序控制，即程序升溫;
　　
　　(3)溫度均勻性，由于加熱為固體傳熱，加熱體表面溫度的均勻性非常重要，以免不同位置加熱效果不一致，影響實(shí)驗結果;
　　
　　(4)溫度范圍寬，加熱溫度可高達450℃，因此加熱體材質(zhì)(主要性質(zhì)有耐溫和導熱)非常關(guān)鍵;
　　
　　(5)耐腐性，實(shí)驗室需要加熱的情況中常常用到強酸和強氧化劑，這就要求產(chǎn)品整體設計要能耐受或避免化學(xué)腐蝕;
　　
　　(6)自動(dòng)化，特別是對化學(xué)接觸風(fēng)險較大的實(shí)驗，自動(dòng)化設計可顯著(zhù)降低化學(xué)接觸風(fēng)險，同時(shí)相對人工還提高了操作的可重復性。
　　
　　隨著(zhù)國家產(chǎn)業(yè)政策的支持、下游行業(yè)需求的增加、行業(yè)標準的提高，樣品前處理及其他實(shí)驗室儀器設備市場(chǎng)容量和空間會(huì )進(jìn)一步加大。未來(lái)，行業(yè)會(huì )迎來(lái)新一輪的增長(cháng)。