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应用展望:连续流动分析未来趋势

时间:2023-06-15 理论教育 版权反馈
【摘要】:连续流动分析技术也应顺应时代潮流,逐步迈进智能化时代。总之,连续流动分析技术伴随着科学技术的进步呈现出快速发展,以满足不同领域对其质量的不懈追求。

应用展望:连续流动分析未来趋势

随着科学技术发展促使产品设计和制造业不断升级,尤其是智能互联技术的出现,连续流动分析技术也跟随时代发展潮流,实现随时随地智能互联,连续流动分析仪也需要不断完善和升级,开发设计出越来越先进的分析仪器,以满足人们对连续流动分析技术不断提出的更高需求。因此连续流动分析技术必然向着智能化、小型化、专业化、环境友好分析方向发展。

(一)智能化

几次工业革命的产生,究其原因,归根结底是为了提高生产效率、提高产品质量、优化生产要素配置、降低成本,以满足用户不断增长的个性化需求。21世纪是智能化新时代,事物在大数据、互联网人工智能等技术的支持下,所具有的能动地满足人的各种需求的属性。与传统分析仪器相比,智能仪器具有以下功能特点:

①操作自动化,涵盖仪器自动稳定分析、数据采集与处理、传输与显示、打印等功能,实现测量过程的全部自动化。

②自测功能,包括自动调零、自动故障与状态检验、自动校准、自诊断及量程自动转换等。智能仪器能自动检测出故障的部位甚至故障的原因。

③具有数据处理功能,这是智能仪器的主要优点之一。智能仪器由于采用了单片机或微控制器,使得许多原来用硬件逻辑难以解决或根本无法解决的问题,现在可以用软件非常灵活地加以解决。

④具有友好的人机对话能力。智能仪器使用键盘代替传统仪器中的切换开关,操作人员只需通过键盘输入命令,就能实现某种测量功能。与此同时,智能仪器还通过显示屏将仪器的运行情况、工作状态以及对测量数据的处理结果及时告诉操作人员,使仪器的操作更加方便直观。

⑤具有可编程操控能力。一般智能仪器都配有各种各样的标准通信接口,可以很方便地与PC机和其他仪器一起组成用户所需要的多种功能的自动测量系统,来完成更复杂的测试任务。

连续流动分析技术也应顺应时代潮流,逐步迈进智能化时代。基于连续流动分析技术原理,大批量样品进行检测时充分发挥其分析优点,极大减少了分析所需人力物力、缩短了分析所需时间、提高了检测的准确度和精密度、提高了检测效率,所以连续流动分析技术在一定时间内会长期存在。连续流动分析技术应以智能化为导向,借助数字自动化技术,增加智能收集仪器运行参数技术设备,实现仪器智能运行、智能识别曲线稳定性技术、智能探针溶液浓度判断技术与数据积累、仪器自动故障判别技术、数据自动处理与显示系统、停电故障数据记录预处理等等,促进连续流动分析仪的数字化,然后以此为基础向智能化过渡,最终实现通过网络、大数据、人工智能等方式对连续流动分析仪进行智能分析和控制。

(二)小型化

当前分析仪器总是以大型、精密、娇贵的特点呈现在大众面前。由于受到财力、实验室空间、现场、人员等因素影响,仪器的推广应用受到诸多限制,越来越多研发者倾向于将仪器产品设计得更加小型便携。分析仪器小型化就是在不改变仪器自身功能和精密程度情况下的微型化,但往往在实现基本功能前提下会损失一些精密度,起到快速检测的目的。(www.xing528.com)

连续流动分析仪目前只能应用于实验室分析,无法在现场检测中发挥关键作用。如:烟草生产过程中,为便于对烟草生长、发育、成熟度等整个生产过程进行质量跟踪监控,检验工作将会逐步走向田间一线。而目前的连续流动分析仪体积较大,不易携带,随着电子集成、纳米化学等技术的发展与应用,连续流动分析仪将向着便携小型化的方向发展。

(三)专业化

随着科技水平的提高,同一分析仪器要适应不同专业发展需求,不同研究领域对仪器的需求有很大差异,分析仪器的专业化方向发展是科技发展的必然要求,如气相色谱质谱连用仪在石油分析领域能够实现准确定量分析就可满足需求,而在生命科学领域必然朝着高通量、高灵敏度、高选择性、实时等方向发展。

连续流动分析仪当前应用于水质、烟草、农业、食品、环境等多研究领域,各行业标准差异、样品基质差异、灵敏度需求不同,致使客户对仪器也有不同的需求,连续流动分析仪也需要针对不同研究领域进行专业化设计。如硝酸盐检测在水质和食品中是截然不同的,水质检测要求批量快速稳定分析,而食品检测则要求快速准确可靠,二者基质差异,就要求仪器设计要有所差异。

(四)环境友好

连续流动分析技术相对于传统分光光度分析技术,已发生重大技术进步,极大节省人力物力财力,尤其是在减少化学品使用及废弃物排放方面实现环境友好;但是随着科学技术进步和自然资源枯竭,每一个分析技术工作者都应自觉开发化学品使用少、污染排放少、无危害的环境友好分析方法,满足人们日益增长对美好环境的向往。

目前连续流动分析仪管径一般在1.0~1.5mm,而毛细管管径一般小于1.0mm。随着毛细管技术的成熟及其在连续流动分析仪上的应用,未来的连续流动分析仪体积将更小,灵敏度更高,试剂消耗更少,也是环境发展对连续流动分析仪的必然要求。

连续流动分析仪在各行业中的应用已十分成熟,许多方法得到完善并形成行业标准分析方法,环境友好方向发展对分析方法开发者是一种挑战,必然要打破现有分析技术体系,开发环境友好的连续流动分析方法,如采用连续流动法测定总植物碱时,其试剂中包括剧毒物质氰化钾。虽然整个反应在密闭的管路中进行,但在试剂配制和废液处理过程中,实验人员还是不可避免地会接触到剧毒物质,不利于实验人员的安全,并对环境产生不良影响。现在越来越多的研究正力图用无害试剂代替毒害较大、对环境污染较严重的试剂。

总之,连续流动分析技术伴随着科学技术的进步呈现出快速发展,以满足不同领域对其质量的不懈追求。

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