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德国元素Elementar的百年创新之道:只专注元素分析

作者: 发表于:2020-07-28 德国元素Elementar的百年创新之道:只专注元素分析

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现代有机元素分析仪(OEA),通常指CHNSO(碳氢氮硫氧)分析仪,是分析仪器里的一个重要分支。它的历史可追溯到1897年德国科学家Heraeus(贺利氏)发明的元素分析仪。1923年,奥地利科学家F.Pregl利用该设备发明了有机化合物的微量分析技术,并因此获得诺贝尔化学奖。1995年,与F.Pregl等前辈一样挚爱元素分析事业且一直在Heraeus集团负责元素分析产品的Dr. Hans-Peter Sieper借Heraeus公司战略重组之机,将元素分析仪部门购买下来,创办了“Elementar”(德国元素公司)。在中国,它的全资子公司是艾力蒙塔贸易(上海)有限公司。Elementar在Hans-Peter Sieper家族精心呵护下,继续释放它神奇的能量。

卓越只是表象,创造卓越的热情和驱动力是理解

在科学家眼里,元素分析是一项迷人的事业,通过元素分析,人们可以解构自然界、了解环境、评估生产创造。进而优化我们的环境、生产,让地球更宜居,让生产、环境更利于人类健康。

从被分析的样品来看,“Elementar”元素分析仪已不仅止于最初的“微量分析”,对科学的激情推动着“Elementar”持续创新,公司元素分析仪已从“微量分析”覆盖到“痕量”、“微量”、“常量分析”等需求。

比如,在精炼油工艺中,控制“痕量”氧的问题一直困扰着石油化工的工程师们。一方面,为了能开发和生产出热稳定性高的润滑油、液压油以满足持续高温下贮存、运输、使用的要求,工程师需要控制极低的氧含量,另一方面,在环境中无处不在的氧使得对“痕量”氧的检测成为难题。Elementar根据需求,利用新的理念解决技术难题。通过与大型石油化工集团合作攻关,公司于2014年成功开发了可以检测到低至ppm级别的测氧仪。该仪器的成功研发,吸引了与Elementar在植物、土壤、固废等领域有深入合作的海洋微生物研究机构的热切关注。以往,Elementar分析仪主要用于协助这些机构的科学家完成碳、氢、氮等元素的分析。借助测氧仪这一先进工具,在海洋学领域前沿的美国教授可以让自己的研究前进一大步,不但使表征平均颗粒氧化还原状态成为可能,以增强对新形成的有机物从海洋表面下沉时所经历的转变的理解,它还将有助于精确定位海洋水体中转变(如微生物降解)发生的位置。除了能源、海洋学领域外,化学、农业、食品、材料、环保、法医等各行各业都正分享着Elementar的技术成果。

不要只花时间在仪器上,而要花更多时间在化学上

立身CHONS元素分析领域最前沿,Elementar百余年来始终追求极致了解元素最精微的底层特性。公司为客户提供的方案经过科学验证,使用的技术细致精微,几乎就是为客户度身定制的方案,完全满足客户需求。Elementar创始人Dr. Sieper在德国获得物理化学博士,曾在大学担任分析仪器学的导师。他自豪地承认,Elementar对元素分析仪的投入与责任感,始自自己在Elementar前身Heraeus工作的经历:“Heraeus教会我,推动元素分析仪的发展,最重要的不是花很多时间在仪器上,而要花更多的时间在化学上”。Dr. Sieper的科学精神成为Elementar的底色。在客户的信赖与需要下,在创始人的坚持引领下,Elementar在元素分析领域建立起全面的专业能力。

Heraeus第一台元素分析仪(也是Elementar的第一台元素分析仪),是用燃烧炉分析技术来分析微量元素。借助燃烧炉分析技术,检测人员可将样品转化为气体,对气体进行净化、分离,再做检测。为使气体分离,Elementar借鉴了气相色谱仪的程序控温技术,并由此进一步发明了Elementar专利的吹扫捕集技术。

以前的色谱法用来分离气体,但缺点是仅能针对少量的样品,进样量太大便会过载。如使用Elementar的吹扫捕集技术,实验人员处理的气体量范围更宽、处理能力也更为灵活。举例来说,色谱法一般仅能处理 3-4 mg 碳,而Elementar元素分析仪借助“吹扫捕集”技术能轻松处理20-30mg碳或更多。同时,Elementar的“吹扫捕集”技术以尖锐的峰形工作,即便样品只有少量的mg级,其灵敏度也丝毫不会减损。这使得检测的取样代表性、精确性都得到了大幅提升。

燃烧炉分析技术是元素分析的重大发明。此后,Elementar在微量元素分析仪的基础上,又发明了常量(Macro)元素分析仪。这一技术对分析土壤、煤炭、生物质至关重要。如今,Elementar的常量元素分析技术在全球范围始终保持领先。

随着工业发展以及技术快速应用普及,Elementar的元素分析仪从高校研究室或有机实验室扩散至产业界,广泛服务于常规质控、法医、煤炭质量、水质安全、能源等市场。Elementar元素分析仪有五大产品线,每条产品线产品丰富、配件齐全,分别服务五大市场。Elementar为每个市场提供的可选产品种类丰富,借此客户不仅可分析mg级,还可以分析数百mg、甚至5克更大量的样品。Elementar是全球唯一一家拥有强大技术与丰富产品以覆盖五大市场的公司。一般元素分析仪器企业只拥有少量几款产品以服务一个或几个市场。

Elementar元素分析仪的五大产品线:

1)传统的CHONS分析仪,测定元素组成,面向化学制药、农业、石油化工、能源实验室;

2)杜马斯氮分析仪,面向食品饲料农业和能源行业;

3)TOC分析仪,测定环境、制药等应用中的TOC;

4)无机材料的元素分析仪和移动式直读光谱仪,比如金属陶瓷等材料分析;

5)IRMS同位素比质谱仪,在地质、食品溯源等有广泛的应用。

Elementar创新,显乎恒,显乎微,显乎隐

对于一个以创新作为客户服务主要责任的企业来说,Elementar的发展史就是一部元素分析领域的创新史。公司每年都有技术创新,连续六年获得德国创新100奖。

通常,我们会习惯用一个企业的创新成果总量来衡量一个企业的创新能力,例如我们就曾以此来衡量3M。在元素分析领域,全世界创新总量最高并在技术上领先乃至占领尖端技术的公司,非Elementar莫属。对此,Elementar董事长Dr. Sieper毫不掩饰自己的自信:“我们根本无需那些创新相关指数来检测自己的创新能力或成果,Elementar当前在售的产品线,所有产品都是近年开发的,我们引领了该领域的技术和设计款式。我们完全没必要同‘大象’级的企业相比”。在一个细分领域做到极致,是这家百年企业的生存法则。

我们看下Elementar的“近作”便能体会。下面这套Cube系列元素分析仪是2006年后的产品。这些分析仪出自完全重新设计的平台,专用于有机实验室、全面质控的实验室。五彩斑斓的颜色点亮了实验室,让我们重新认识科研。Elementar认为科学发明不仅要在技术上领先,更要让应用展现“科技服务于人”的立意。公司的Cube产品是科学家人文情怀与科技责任的完美体现。首先这些产品外观鲜艳,让人看后有一种莫名的愉悦与兴奋感;其次,不同型号为不同的颜色,方便操作识别;再次,不锈钢材质的外壳,像“变形金刚”一样更显“耐久抗造”的特点。Elementar的创新不仅显乎恒,还显乎微,显乎隐。

除了在灵敏度、线性范围等性能方面表现出色,Elementar仪器还做到 “可靠皮实、长寿命、环境友好”,比如采用全金属制造、而不采用塑料作为原材料。一般仪器工作到10年就很不错了,Elementar仪器中有很多连续工作20多年,部分分析仪器都已使用40、50年了,至今还在“服役”中。

Elementar是一家对客户“厚道”的公司

管理大师德鲁克说:为顾客创造价值是企业存在的唯一理由,客户决定企业的存亡。Elementar能成为一家百年企业,恰因其一刻未离开过用户。董事长Dr. Sieper就此曾接受过媒体采访,他说他希望Elementar是一家对用户“厚道”的公司:

“也许有一些供应商,只会为仪器提供3-4年的支持。当仪器宕机时,他会劝客户重新买一台,甚至向客户承诺更大的折扣。Elementar为客户提供更好的方案。我们的产品能够保证实现‘超长寿命,可靠,高性能’(包括灵敏度、线性范围等),我们的团队为客户提供24小时*7天的服务。所以,Elementar的优质服务不仅是技术过硬,而是要让得到‘总拥有成本最低’的产品,为客户带去更高的投资回报率”。

以浓厚兴趣与责任为经,以奉献与专一为纬,一百多年坚持做一件事——元素分析。转眼,Elementar服务中国也有30多年了,百年企业正把她对科技的热诚汇入中国火热的经济发展大潮,为中国的未来,为中国的环境、材料、农业、食品医药等贡献自己的力量。



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