任職浙江省地質礦產研究所研究室主任鄭存江已經在地質分析領域已經奮斗了30多年。30多年來,在地質分析檢測技術發展的道路上,鄭存江不斷前進著。期間,不但開發了很多分析方法、研制了很多標準物質,解決了很多地質研究中的難題。
“一個人對自己工作不熱愛的話是很難一直堅持下去的,雖然我初不是自愿加入地質分析測試行業的,有85%的成份是被動的,”鄭存江笑道,“但后來越來越喜歡、逐漸愛上了這份工作。”
近年來,鄭存江更是大力倡導“綠色分析”理念,節約成本、減少了分析檢測對環境和人類的危害;并且,積極進行相關分析儀器的研發,促進了國產分析儀器的發展。
結緣地質分析
站上領獎臺的永遠是那些幕前的主角們,但是沒有幕后工作人員,任何一件事都是干不成的。“我們也是這樣,在地質行業,分析測試始終是一個配角,不過我們雖然站不到領獎臺上,但我們也是不可或缺的角色。如果我們的數據有一點點的誤差,就會給國家造成大量的浪費。從前期普查到中期勘探的現代地質找礦,一步也離不開分析檢測,”鄭存江說。
“剛剛分配到地質系統時,正趕上國家地球勘探化學分析計劃實施,整個項目進行的‘熱氣騰騰’,無形中受到了感染,覺得地質分析工作有意義。”當時中國開展的1:20萬地球勘探化學分析,將整個中國“畫”成一個個小方格,每個格子采一個樣,樣品量非常之大;而且,每個樣檢測39種元素,使用了10多種分析方法;后來,國家再次開展1:5萬的地球勘探化學分析,樣品量更大、檢測元素數多達50多種。“樣品量大、情況復雜、干擾多,以及當時的測試手段有限,所以有些元素‘做’得不是很好,這對我們提出了挑戰,”鄭存江說,“提高分析質量和精度是當時地質測試人的目的和責任。”
“地質分析大的誘惑是其復雜性、高質量要求、寬廣領域,即使努力也難以達不到頂峰,所以值得我們不斷去探索。分析工作中發現問題、后能夠解決問題,我們會非常自豪。并且檢測技術還可以用到其他領域,如醫藥、環保、冶金、農業等,讓我們覺得我們的工作非常有意義,對國家、對企業都是有用的。”
受到這些大的國家計劃影響,并且許多像鄭存江一樣的分析測試技術人員與眾多前輩一起為之奮斗,使得地質分析檢測技術不斷進步。
倡導“綠色分析”
分析化學是化學的一個分支,是用來分析物質成分、組成及其結構的一門學科。樣品中有何元素,其毒性、對環境和人類健康有何危害都要用到這種技術手段。但是分析過程中會用到大量的酸堿、有機溶劑,廢液的處理不但需要成本,還會對環境和人類健康造成各種危害。
地質實驗室每天有幾百個樣品的檢測任務,一年下來就有10多萬到20萬的樣品,或者更多,相應的會消耗大量的酸堿、有機溶劑,而這些對環境、人類健康都有一定影響。“如果我們一邊倡導環保,另一邊卻又在污染環境,這本身就是矛盾的,”鄭存江說,“所以,減少或不使用這些有毒有害的試劑,是我們這一代人應該做的事情。”
經過不斷的思考,鄭存江認為,分析檢測技術應該向著“綠色分析”方向發展。剛開始,鄭存江倡導的是“低污染分析過程”,這個理念一直實施下來,以酸的使用量來比較,現在鄭存江實驗室的用量只是過去的十分之一,一年下來不僅節約了成本,更重要的是減少了對環境的污染。
對于發展能夠不使用那些酸堿、有機溶劑的分析技術,鄭存江主要進行了固體直接進樣分析技術的研究。說到這個,鄭存江說到了他和儀器公司——聚光科技的合作。3年前鄭存江向聚光科技提出了合作研制電弧發射光譜儀器的邀請,以解決地質分析中復雜的前處理帶來的樣品損失和對操作人員身體的傷害以及對環境的二次污染等問題。今年初,合作成果E5000電弧發射直讀光譜儀樣機研制成功,對于這款新產品,鄭存江說,“E5000能夠進行地質分析中難以分解的Ag、B、Sn三種元素的分析;如果加入惰性氣體,原來不能測定的氰帶干擾的元素,現在可以檢測了;進一步實現自動化以應對龐大的樣品量;金屬、非金屬的粉末樣品都能檢測。并且半年來的實際應用也證明了,新儀器能夠滿足地質行業的許多需求。”
關注國產儀器發展
“要將分析儀器研發和制造水平放到代表國家科技水平的高度,如果中國研究單位的實驗室里90%以上都是進口儀器,科技創新從何談起?與國外競爭從何談起?”鄭存江激動的說道,“我們行業研制了很多分析儀器,但是產業化的很少,以至于后來地質系統被進口儀器占領了市場。”
國產儀器研發一定要踏實,一定要重視關鍵器件研發,核心技術一定要有所突破,鄭存江用三個“一定要”表達了對國產儀器研發的期待。“什么時候,像我們這樣的實驗室里80%的儀器國產化了,我們的國產分析儀器就有希望了。”
鄭存江早參與的儀器研制項目是組裝并應用ICP-AES,后來從事激光剝蝕-ICP-AES技術研究,當時國內的許多關鍵部件穩定性不夠,如射頻發生器性能非常不穩定,沒有一家國產企業能夠解決。80、90年代地礦行業還研制過XRF,不過國產的X光管只能使用1-2年,而進口的則能使用10多年。但是對于聚光科技推出的ICP-5000國內首款全譜直讀的ICP-AES,他這樣描述實際使用該儀器的感受:“對于光譜儀器來說,分辨率、波長范圍等指標較容易做到,但精密度和穩定性是難做的。我們用過一段時間后發現,ICP-5000的精密度和穩定性做的不錯,在國內可以取代進口常規的ICP-AES。如果它的分辨率進一步提高,還可以進一步拓展應用。”
“前些年我對國產分析儀器很是失望,其大的問題是使用壽命和穩定性達不到要求。現在,雖然還有很長的路要走,但是我們國產儀器已經大有希望了,”鄭存江說,“國家基礎科技水平不斷提高,包括基礎工業、元器件水平都有所提高。并且,近年來國家對國產儀器研制的支持力度非常大,相關的單位和人也要有發展國產儀器的使命感。這種情況下,只需要加一把火、推一下,研究單位與企業共同扶植,國產儀器就會快速發展起來。”
(來源:儀器信息網)