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        世界首臺氣相分子吸收光譜儀的誕生——上海安杰環保發展回顧

        儀器信息網 2019/09/29 16:05:49 點擊 417 次
        默克工藝
        [導讀] 安杰環保成立初期就設計開發了AJ-2100氣相分子吸收光譜儀,也是世界上第一臺氣相分子吸收光譜儀。

          供稿:上海安杰環保科技股份有限公司

          上海安杰環保科技股份有限公司(簡稱“安杰科技”),原上海安杰環保科技有限公司,成立于2001年12月29日。公司在成立之初租用了50平方米的工作室,臧平安高級工程師擔任總負責人,技術人員有來自上海寶鋼儀器修理科、上海分析儀器廠、上海天美儀器廠和上海光學儀器廠的退休和兼職軟硬件高級工程師5人,股東2人,總共8人。公司整體技術力量較強,成立初期就設計開發了AJ-2100氣相分子吸收光譜儀,也是世界上第一臺氣相分子吸收光譜儀。

          一、發明氣相分子吸收光譜法,獲得環保部認可

          安杰科技總工程師臧平安發明了測定亞硝酸根離子和硝酸根離子的方法并申請了發明專利,他是氣相分子吸收光譜法(GPMSA)的杰出開拓者。氣相分子吸收光譜法是“節能環保”的分析監測手段,它不僅抗干擾性能強、測定樣品速度快、節約化學試劑,而且不使用有毒有害的化學試劑,因而受到了廣大分析檢測工作者的歡迎。

        安杰環保1_副本.jpg

        臧平安“亞硝酸根離子的測定方法”發明專利證書

          經過多年努力,氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮、總氮及硫化物測定方法于2002年被納入了“水和廢水監測分析方法(第四版)”。為更容易推廣這一節能環保的分析監測手段,應廣大分析監測者及監測站等的要求,并在中國環境監測總站領導齊文啟研究員的支持和指導下,該系列監測方法于2004年正式獲得國家環保部科技標準司的批準,以安杰科技生產的AJ-2100氣相分子吸收光譜儀作為指定驗證儀器,組織了全國范圍內6家環境監測站,對“氨氮等6項氣相分子吸收光譜法”進行了方法驗證,將取得的驗證數據進行了“數理統計”、起草了“標準編制說明書”,并按照行業標準格式編制了“氨氮等6項氣相分子吸收光譜法”標準。隨即于2005年7月,由國家環保部科技標準司在全國范圍內召集了9位環境監測系統的知名、權威專家,在上海召開了“氨氮等6項氣相分子吸收光譜法”的標準審定會議,與會專家一致認為:

          (1)“氨氮、硝酸鹽氮、亞硝酸鹽氮、凱氏氮、總氮、硫化物的氣相分子吸收光譜法均通過簡單的化學反應產生相應的氣態分子,通過測定氣態分子對特征譜線的吸收達到測量目的。

          (2)方法選擇性好、操作簡單、快速、測定結果準確。

          (3)所編制的標準方法避免了汞、酚二磺酸、對氨基二甲基苯胺、對氨基苯磺酰胺、N-(1-萘基)-乙二胺等有毒試劑的二次污染。

          (4)方法編寫用語規范、整體結構清晰、操作性強。

          (5)可以作為HJ/ T195-200(2005)國家環境保護保行業標準”。

          二、世界第首臺氣相分子吸收光譜儀的誕生

          臧平安高級工程師從1986年開始研究氣相分子吸收光譜法。他所屬的寶鋼環境監測站一直在使用原子吸收分光光度計進行氣相分子吸收光譜法的測定,由于其靈敏度達不到要求,因此臧平安的理想是退休后研發一種專用的氣相分子吸收光譜儀器。

        安杰環保2_副本.jpg

        一九九三年十二月,中國科技信息雜志社編著的“國家級科技成果研制功臣名錄”中第64頁中,了收錄了“亞硝酸根離子的測定方法”

          臧平安高級工程師自參加工作直至1996年退休,一直是從事儀器分析方面的工作,先是做極譜分析,之后就是原子吸收分析。臧平安愛好電子技術,參加過電子技術培訓班,連續訂購了多年的“無線電”雜志,買了許多“電子技術”參考書,孜孜不倦地學習電子技術。他工作認真、細心嚴謹;做儀器分析久了,不但會使用儀器測定樣品,還能修理和改裝極譜儀,他曾經花了近3年時間,于1979年獨自設計組裝了一臺YXF-79型原子吸收分光光度計,使用了13年時間仍然好用。由于有裝配儀器的功底,他在1994年將要退休的時候就著手謀劃研發氣相分子吸收光譜儀樣機的準備工作。

          但是,他于1996年退休后并未馬上開始研發儀器,而是在寶鋼“退管會”參加了“太極拳”和“交誼舞”兩期學習班,期間還炒過股票。休整了兩年的時間,直到1998年才正式研發樣機。僅用了一年多的時間就研發出了首臺氣相分子吸收光譜儀樣機。

          在研發樣機時并未明確要將儀器推向市場。樣機研制成功后退掉了租的房子,將儀器搬到家里擺放在茶幾上。不時地測試著儀器的性能,以其能夠測出卓越的技術指標而感到心情愉悅。有時竟然把這臺樣機當做玩具消磨時間,還不時地為同事測試家里自來水中的亞硝酸根離子。他曾經測試對比過“活性炭水質凈化器”消除亞硝酸根離子的效果。

          在一天傍晚,他將燒水壺灌滿了自來水,放置一個晚上,到第二天早晨從水壺倒出一杯水,打開水龍頭放出一杯新鮮的自來水,再從凈水器中放出一杯凈化的水。將這3杯水分別用這臺樣機進行了測定。測定結果竟然是早晨放出的新鮮自來水中亞硝酸根離子含量最低,頭一天放在燒水壺里的水含量次之,而凈化器放出來的凈化水含量特別高。

          通過這個試驗說明,放在水壺里未燒開的水所含的銨離子受到細菌的作用,一部分轉化成了亞硝酸根離子;從自來水龍頭放出來的水是密閉在管道路里的,沒有氧氣,細菌很難將其轉化成亞硝酸根離子;而水質凈化器出來的水含量高的原因是凈化器使用時間過長,其中的活性炭吸附了過量的亞硝酸根離子正在脫落階段,早就應該更換濾芯中的活性炭了。這說明使用水質凈化器一定要及時更換濾芯,這正是人們容易忽略或者是為了省錢想多用些時間反而喝了許多污染嚴重的水。這個試驗也說明,用氣相分子吸收光譜儀能夠非常容易地在家里測定水中的有害物質,因為測定用的化學試劑僅僅是無毒的檸檬酸和無水乙醇。

          亞硝酸根離子是公認的誘發致癌物質,通過這次試驗,臧平安拆除了這個水質凈化器。免得使用不當,花了錢還要受毒害。上海自來水的水質還是比較清潔的,所以從此就直接使用自來水一直到今天。

          雖然不曾想到要將研發的儀器推向市場,但當上海分析儀器廠的吳洪池總工程師到中國環境監測總站找到齊文啟研究員詢問:“環境監測方面有沒有新的儀器要研發”時,齊文啟研究員立刻說:“你去找寶鋼的臧平安,他有新東西”。

          三、成立上海安杰環保科技有限公司

          那是1999年的7月份,以當時上海分析儀器廠的“三產”——自立儀器廠為甲方、上海分析儀器廠以吳洪池為首的6人為乙方、臧平安作為技術股為丙方。三方合作進行了氣相分子吸收光譜儀的生產。在臧平安研發的樣機基礎上,采用了電腦控制和數據處理。所以于2000年非常順利地組裝好了三臺商品樣機,命名為GMA-2000型氣相分子吸收光譜儀。

          三臺樣機由上海市技術監督局鑒定合格后,全部由臧平安銷售并為用戶進行了安裝調試。

          生產和銷售了三臺樣機后,由于合作的乙方人員調離和吳洪池的退休,“三產”已不具備生產能力。另外,在合作期間臧平安體會到,采用大規模集成電路裝配氣相分子吸收光譜儀遠比組裝YXF-79型原子吸收分光光度計來得容易。在這種情況下,成立了上海安杰環保科技有限公司,專業研發生產AJ-2100型的氣相分子吸收光譜儀。

          AJ-2100型的氣相分子吸收光譜儀雖然是手動操作的儀器,但是比起已有的光度法,操作十分簡單,比較容易得到較好的分析結果;測定速度之快前所未有。例如,測定一個樣品的硝酸鹽氮只需2分鐘,與酚二磺酸光度法相比測定速度提高了60倍,與戴氏合金蒸餾光度法相比,提高了180倍。再如硫化物的測定,與對氨基二甲基苯胺光度法相比,測定速度也高了約15倍,但是氣相分子吸收光譜法測定硫化物操作極其簡便,測定結果的相對標準偏差在2%左右,遠遠高于光度法的12%。

          盡管如此,隨著環境水質污染日益嚴重、監管要求提高,檢測樣品越來越多,手工操作的氣相分子吸收光譜儀越來越不能滿足環境監測的要求。在這種情況下安杰科技相繼研發出了半自動化AJ-2200和全自動化AJ-2500氣相分子吸收光譜儀。但是,全自動化的儀器在一段時間內存在著不穩定和不可控的質量問題,不能滿足環境監測的需求。

          四、適應時代發展,改革重組

          直至2008年,安杰科技是氣相分子吸收光譜儀的唯一供應商。為了適應發展要求,在技術力量相對不足的情況下,公司于2013年進行了改革重組擴大了規模,注入和加強了新的技術力量,壯大了技術隊伍。逐步確立和完善了儀器的研發方向以及要突破的關鍵技術,在保證分析結果的準確性和滿足水環境監測工作要求的基礎上,實現整機自動化、檢測流程優化;集中力量開發具有自主知識產權、更加智能化、更加自動化的快速檢測儀器。期間陸續推出了AJ-3000、AJ-3000Plus、AJ-3700等最新產品,產品在穩定性和自動化方面有了大幅度的提升。

          五、成為科技創新板首家分析儀器掛牌企業

          2016年,上海安杰環保科技有限公司正式更名為上海安杰環保科技股份有限公司,成功掛牌上海科技創新版(股票代碼300089),實現資本對接,成為國家科技創新板首家分析儀器制造掛牌上市企業。

          通過不懈的努力,安杰科技的氣相分子吸收光譜儀以其優異的性能逐漸獲得了市場的關注和認可,分別獲得了中國儀器儀表行業協會頒發的自主創新金獎、中國分析測試協會頒發的CAIA二等獎和BCEIA金獎、儀器信息網頒發的科學儀器優秀新產品獎、和中國儀器儀表學會分析儀器分會頒發的朱良漪青年創新獎。公司首席科學家臧平安先生被授予2018年度“中國科學儀器研發特別貢獻獎”。為進一步提升產品的品質和鼓勵創新,安杰科技獲得了2018國家科技部“重大科學儀器設備開發”重點專項的支持。

          上海安杰環保科技股份有限公司,以擁有專利的氣相分子吸收光譜法為核心技術,在水質檢測領域走出了一條國產高端科學儀器研發自主創新之路,產品擁有完全自主知識產權,為國家打造“青山、綠水、藍天”的目標正在做出不懈的努力。

        [來源:儀器信息網]  未經授權不得轉載
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        編輯: 韋東裕
        bceia
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        • 值得慶賀啊!
          10月06日 16:05:29
        • 學習學習!
          10月04日 18:24:08
        • 這種儀器好。
          10月03日 07:50:31
        • 真厲害啊。
          10月03日 07:39:11

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