新型離子遷移譜儀研制成功
由中國科學院大連化學物理研究所李海洋研究員帶領快速分離與檢測實驗研究團隊,成功研制出了具有滴定反應區(qū)的新型離子遷移譜儀(TR-IMS),把黑火藥測量靈敏度提高了100萬倍以上。
離子遷移譜儀具有結構簡單、靈敏度高、分析速度快等特點,是目前現(xiàn)場檢測爆炸物的主流技術,已被廣泛應用于機場、場館的安檢。而迄今商品化的IMS對以黑火藥為代表的“土”制炸藥卻無能為力?;诙嗄陮﹄x子遷移譜原理的深入研究,李海洋研究員等提出了控制不同區(qū)域離子反應的研究方法,在傳統(tǒng)遷移管的電離反應區(qū)和遷移區(qū)之間設計離子滴定區(qū)(TR-IMS),使得S被O2-離子在電離反應區(qū)高效電離;而殘余的O2-離子在滴定區(qū)內與二氯甲烷反應形成Cl-離子,避免了O2-離子與對S產(chǎn)物離子的重疊,提高了選擇性和檢測靈敏度。實驗結果表明:TR-IMS不僅成功實現(xiàn)了S的高選擇性檢測,而且通過抑制滴定劑對黑火藥電離的負面效應,提高了檢測靈敏度,S的測量檢出限達到5pg,從而將黑火藥、爆竹的檢出限提高了6個數(shù)量級。同時,TR-IMS也適用于常用的軍用硝基爆炸物(硝銨、梯恩梯、太安)的高靈敏檢測。
黑火藥具有爆炸威力大、易于制備、價格低等特點,在國防、建設、采礦等領域具有重要應用,然而在機場安檢、煙花爆竹制造、運輸及存儲過程中也存在著重大安全隱患。由于黑火藥的成分多為難揮發(fā)無機成分,黑火藥的檢測一直比較困難。
離子遷移譜儀6秒鐘讓爆炸物顯露原形
在人員、物資高速流動的今天,如何在人群和貨物中快速、準確地檢測出隱藏的毒品和爆炸物,已成為關系公眾安全的一項亟待解決的難題。離子遷移譜檢測技術憑借其儀器簡單、體積小、靈敏度高和分析時間快等優(yōu)點,在毒品和爆炸物檢測方面獲得了快速發(fā)展和廣泛應用。但是,由于我國使用的此類檢測設備需要使用放射物質,申報購買受到了嚴格管控,加上目前能夠滿足靈敏度及可靠性等技術指標要求的設備大多被國外公司壟斷、耗材費用較高,這導致了很多已購置的檢測設備大多處于閑置狀態(tài)。
據(jù)介紹,離子遷移譜作為一種大氣壓條件下的氣相離子分離分析技術,原理如同百米賽跑:將不同的離子放于同一起跑線,根據(jù)離子到達終點的時間先后,實現(xiàn)不同物質的識別。該所研發(fā)的新設備不使用放射性物質,而且能自動快速切換正、負離子檢測,檢測范圍變得更加廣泛,實現(xiàn)了在6秒鐘內檢查出旅客身上是否攜帶爆炸物和毒品等危險化學物。此外,儀器的耗材成本也較低,內設的自動清潔系統(tǒng)則讓設備對環(huán)境的要求更低,適用于人流密集的公共場所,如機場、碼頭、車站、大型集會安檢等。
離子遷移譜儀將成食品問題“克星”
長期以來,消費者一直是食品安全鏈條中的弱勢群體,缺乏可以檢驗所購食品安全性的檢測手段?!半x子遷移譜儀的問世將填補這一空白?!蔽錆h矽感科技有限公司董事長張偉在接受采訪時稱,“在配置了離子遷移譜儀的市場和超市等銷售終端,消費者可以現(xiàn)場檢測自己所購食品是否符合國家安全標準,從而首次真正保障了消費者對食品安全的知情權?!?/FONT>
張偉介紹,武漢矽感科技有限公司將在世界上首次把離子遷移譜技術引入食品安全領域。這一設備利用化學物質被氣化和電離后,其離子遷移率具有指紋特征和痕量可探測原理,通過與標準圖譜相比對,迅速檢測出送檢食品中的農(nóng)藥殘留、獸藥殘留、瘦肉精、三聚氰胺等的存在,以防止這些有害人體健康的問題食品走上餐桌,其檢測精度可達10-9克至10-12克,堪稱問題食品的“克星”。
此前,離子遷移譜技術已經(jīng)在機場爆炸物安全檢查等方面發(fā)揮巨大作用。資料檢索表明,將離子遷移譜技術引入食品安全領域,國外仍處于學術探討階段。
復印機樣式大小的離子遷移譜儀優(yōu)勢盡顯:體積小,重量輕,可使用普通電源在大氣環(huán)境氣壓下工作,不需要對送檢物品進行預處理,而全部檢測時間縮短為不到2分鐘。
離子遷移譜儀獨特的現(xiàn)場快速檢測功能,使食品企業(yè)對生產(chǎn)的全過程實施全程監(jiān)控成為可能。充分運用離子遷移譜儀為食品安全生產(chǎn)保駕護航,重慶牧牛源牛肉制品有限公司將成為第一位實踐者和受益者。離子遷移譜儀在政府監(jiān)管、行政執(zhí)法等領域,同樣有著廣泛的應用前景。