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德國元素Elementar的百年創新之道:只專注元素分析

作者: 發表于:2020-07-28 德國元素Elementar的百年創新之道:只專注元素分析

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現代有機元素分析儀(OEA),通常指CHNSO(碳氫氮硫氧)分析儀,是分析儀器里的一個重要分支。它的歷史可追溯到1897年德國科學家Heraeus(賀利氏)發明的元素分析儀。1923年,奧地利科學家F.Pregl利用該設備發明了有機化合物的微量分析技術,并因此獲得諾貝爾化學獎。1995年,與F.Pregl等前輩一樣摯愛元素分析事業且一直在Heraeus集團負責元素分析產品的Dr. Hans-Peter Sieper借Heraeus公司戰略重組之機,將元素分析儀部門購買下來,創辦了“Elementar”(德國元素公司)。在中國,它的全資子公司是艾力蒙塔貿易(上海)有限公司。Elementar在Hans-Peter Sieper家族精心呵護下,繼續釋放它神奇的能量。

卓越只是表象,創造卓越的熱情和驅動力是理解

在科學家眼里,元素分析是一項迷人的事業,通過元素分析,人們可以解構自然界、了解環境、評估生產創造。進而優化我們的環境、生產,讓地球更宜居,讓生產、環境更利于人類健康。

從被分析的樣品來看,“Elementar”元素分析儀已不僅止于最初的“微量分析”,對科學的激情推動著“Elementar”持續創新,公司元素分析儀已從“微量分析”覆蓋到“痕量”、“微量”、“常量分析”等需求。

比如,在精煉油工藝中,控制“痕量”氧的問題一直困擾著石油化工的工程師們。一方面,為了能開發和生產出熱穩定性高的潤滑油、液壓油以滿足持續高溫下貯存、運輸、使用的要求,工程師需要控制極低的氧含量,另一方面,在環境中無處不在的氧使得對“痕量”氧的檢測成為難題。Elementar根據需求,利用新的理念解決技術難題。通過與大型石油化工集團合作攻關,公司于2014年成功開發了可以檢測到低至ppm級別的測氧儀。該儀器的成功研發,吸引了與Elementar在植物、土壤、固廢等領域有深入合作的海洋微生物研究機構的熱切關注。以往,Elementar分析儀主要用于協助這些機構的科學家完成碳、氫、氮等元素的分析。借助測氧儀這一先進工具,在海洋學領域前沿的美國教授可以讓自己的研究前進一大步,不但使表征平均顆粒氧化還原狀態成為可能,以增強對新形成的有機物從海洋表面下沉時所經歷的轉變的理解,它還將有助于精確定位海洋水體中轉變(如微生物降解)發生的位置。除了能源、海洋學領域外,化學、農業、食品、材料、環保、法醫等各行各業都正分享著Elementar的技術成果。

不要只花時間在儀器上,而要花更多時間在化學上

立身CHONS元素分析領域最前沿,Elementar百余年來始終追求極致了解元素最精微的底層特性。公司為客戶提供的方案經過科學驗證,使用的技術細致精微,幾乎就是為客戶度身定制的方案,完全滿足客戶需求。Elementar創始人Dr. Sieper在德國獲得物理化學博士,曾在大學擔任分析儀器學的導師。他自豪地承認,Elementar對元素分析儀的投入與責任感,始自自己在Elementar前身Heraeus工作的經歷:“Heraeus教會我,推動元素分析儀的發展,最重要的不是花很多時間在儀器上,而要花更多的時間在化學上”。Dr. Sieper的科學精神成為Elementar的底色。在客戶的信賴與需要下,在創始人的堅持引領下,Elementar在元素分析領域建立起全面的專業能力。

Heraeus第一臺元素分析儀(也是Elementar的第一臺元素分析儀),是用燃燒爐分析技術來分析微量元素。借助燃燒爐分析技術,檢測人員可將樣品轉化為氣體,對氣體進行凈化、分離,再做檢測。為使氣體分離,Elementar借鑒了氣相色譜儀的程序控溫技術,并由此進一步發明了Elementar專利的吹掃捕集技術。

以前的色譜法用來分離氣體,但缺點是僅能針對少量的樣品,進樣量太大便會過載。如使用Elementar的吹掃捕集技術,實驗人員處理的氣體量范圍更寬、處理能力也更為靈活。舉例來說,色譜法一般僅能處理 3-4 mg 碳,而Elementar元素分析儀借助“吹掃捕集”技術能輕松處理20-30mg碳或更多。同時,Elementar的“吹掃捕集”技術以尖銳的峰形工作,即便樣品只有少量的mg級,其靈敏度也絲毫不會減損。這使得檢測的取樣代表性、精確性都得到了大幅提升。

燃燒爐分析技術是元素分析的重大發明。此后,Elementar在微量元素分析儀的基礎上,又發明了常量(Macro)元素分析儀。這一技術對分析土壤、煤炭、生物質至關重要。如今,Elementar的常量元素分析技術在全球范圍始終保持領先。

隨著工業發展以及技術快速應用普及,Elementar的元素分析儀從高校研究室或有機實驗室擴散至產業界,廣泛服務于常規質控、法醫、煤炭質量、水質安全、能源等市場。Elementar元素分析儀有五大產品線,每條產品線產品豐富、配件齊全,分別服務五大市場。Elementar為每個市場提供的可選產品種類豐富,借此客戶不僅可分析mg級,還可以分析數百mg、甚至5克更大量的樣品。Elementar是全球唯一一家擁有強大技術與豐富產品以覆蓋五大市場的公司。一般元素分析儀器企業只擁有少量幾款產品以服務一個或幾個市場。

Elementar元素分析儀的五大產品線:

1)傳統的CHONS分析儀,測定元素組成,面向化學制藥、農業、石油化工、能源實驗室;

2)杜馬斯氮分析儀,面向食品飼料農業和能源行業;

3)TOC分析儀,測定環境、制藥等應用中的TOC;

4)無機材料的元素分析儀和移動式直讀光譜儀,比如金屬陶瓷等材料分析;

5)IRMS同位素比質譜儀,在地質、食品溯源等有廣泛的應用。

Elementar創新,顯乎恒,顯乎微,顯乎隱

對于一個以創新作為客戶服務主要責任的企業來說,Elementar的發展史就是一部元素分析領域的創新史。公司每年都有技術創新,連續六年獲得德國創新100獎。

通常,我們會習慣用一個企業的創新成果總量來衡量一個企業的創新能力,例如我們就曾以此來衡量3M。在元素分析領域,全世界創新總量最高并在技術上領先乃至占領尖端技術的公司,非Elementar莫屬。對此,Elementar董事長Dr. Sieper毫不掩飾自己的自信:“我們根本無需那些創新相關指數來檢測自己的創新能力或成果,Elementar當前在售的產品線,所有產品都是近年開發的,我們引領了該領域的技術和設計款式。我們完全沒必要同‘大象’級的企業相比”。在一個細分領域做到極致,是這家百年企業的生存法則。

我們看下Elementar的“近作”便能體會。下面這套Cube系列元素分析儀是2006年后的產品。這些分析儀出自完全重新設計的平臺,專用于有機實驗室、全面質控的實驗室。五彩斑斕的顏色點亮了實驗室,讓我們重新認識科研。Elementar認為科學發明不僅要在技術上領先,更要讓應用展現“科技服務于人”的立意。公司的Cube產品是科學家人文情懷與科技責任的完美體現。首先這些產品外觀鮮艷,讓人看后有一種莫名的愉悅與興奮感;其次,不同型號為不同的顏色,方便操作識別;再次,不銹鋼材質的外殼,像“變形金剛”一樣更顯“耐久抗造”的特點。Elementar的創新不僅顯乎恒,還顯乎微,顯乎隱。

除了在靈敏度、線性范圍等性能方面表現出色,Elementar儀器還做到 “可靠皮實、長壽命、環境友好”,比如采用全金屬制造、而不采用塑料作為原材料。一般儀器工作到10年就很不錯了,Elementar儀器中有很多連續工作20多年,部分分析儀器都已使用40、50年了,至今還在“服役”中。

Elementar是一家對客戶“厚道”的公司

管理大師德魯克說:為顧客創造價值是企業存在的唯一理由,客戶決定企業的存亡。Elementar能成為一家百年企業,恰因其一刻未離開過用戶。董事長Dr. Sieper就此曾接受過媒體采訪,他說他希望Elementar是一家對用戶“厚道”的公司:

“也許有一些供應商,只會為儀器提供3-4年的支持。當儀器宕機時,他會勸客戶重新買一臺,甚至向客戶承諾更大的折扣。Elementar為客戶提供更好的方案。我們的產品能夠保證實現‘超長壽命,可靠,高性能’(包括靈敏度、線性范圍等),我們的團隊為客戶提供24小時*7天的服務。所以,Elementar的優質服務不僅是技術過硬,而是要讓得到‘總擁有成本最低’的產品,為客戶帶去更高的投資回報率”。

以濃厚興趣與責任為經,以奉獻與專一為緯,一百多年堅持做一件事——元素分析。轉眼,Elementar服務中國也有30多年了,百年企業正把她對科技的熱誠匯入中國火熱的經濟發展大潮,為中國的未來,為中國的環境、材料、農業、食品醫藥等貢獻自己的力量。



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