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凍干技術(shù)具有干燥能力，如今凍干已在眾多領(lǐng)域廣泛應(yīng)用，尤其適用于生物樣本凍干實(shí)驗(yàn)、工業(yè)材料凍干實(shí)驗(yàn)、精細(xì)化工樣品凍干實(shí)驗(yàn)、土壤凍干科研等高精尖研究。
稀土元素，也稱為鑭系元素或“工業(yè)維生素"，是一種化學(xué)均勻的金屬元素。稀土是元素周期表中的鑭系元素、釹、銪、釔等共十七種金屬元素的總稱。自然界中有250種稀土礦，需要通過各種分解、冶煉、萃取、提純等工序加工處理得到，在軍事、化工、建筑、農(nóng)業(yè)等領(lǐng)域廣泛應(yīng)用。稀土金屬是綠色經(jīng)濟(jì)的關(guān)鍵組成部分，對(duì)混合動(dòng)力汽車、風(fēng)力渦輪機(jī)和許多其他綠色科技創(chuàng)新至關(guān)重要。如今，稀土礦藏開采和研究的價(jià)值越來越凸顯，相應(yīng)地對(duì)研究設(shè)備的要求更高。
稀土中不同元素的用途
稀土不同的元素有著不同的用途，今天我們就來講講稀土元素在自然界和生物體中的神秘足跡。
稀土元素在地質(zhì)豐度方面并不像其他有毒金屬那樣稀有。例如，地殼含有0.015%的稀土元素，比其他重金屬多。中國(guó)是稀土氧化物的主要生產(chǎn)國(guó)，其次是澳大利亞、美國(guó)、俄羅斯、馬來西亞和越南。
此外，就國(guó)際供應(yīng)而言，我國(guó)是這些稀土元素生產(chǎn)和貿(mào)易的主導(dǎo)國(guó)。2010年，我國(guó)宣布打算限制稀土元素的出口，以確保其在國(guó)內(nèi)的供應(yīng)和使用。如今，稀土元素在許多領(lǐng)域都是需要的（表1），包括農(nóng)業(yè)、清潔能源、醫(yī)藥產(chǎn)品、智能手機(jī)、永磁體、熒光燈泡、太陽能電池板、混合動(dòng)力發(fā)動(dòng)機(jī)、風(fēng)力渦輪機(jī)、碳弧照明、鋼鐵添加劑、玻璃拋光、陶瓷、可充電電池和汽車催化轉(zhuǎn)化器。稀土元素在工業(yè)上的使用越來越多，導(dǎo)致稀土元素在環(huán)境中的排放越來越多，也增加了稀土元素成為重要環(huán)境污染物的風(fēng)險(xiǎn)。
稀土濃度對(duì)土壤的影響
稀土元素在城市和農(nóng)業(yè)土壤中的濃度至關(guān)重要。植物從不同的人為活動(dòng)中積累這些稀土元素，比如稀土元素的開采和含有工業(yè)殘留物的稀土元素的精煉排放和農(nóng)業(yè)實(shí)踐。稀土元素也在地衣（2.08 mg·kg?1）、蔬菜（3.58 μg·g?1）和土壤（243 μg·g?1）環(huán)繞礦區(qū)中積累。因此，土壤中這種過量的稀土元素含量會(huì)對(duì)周圍環(huán)境（包括地下水和農(nóng)產(chǎn)品）造成嚴(yán)重后果。在這些條件下，存在于土壤和水中的稀土元素可以通過多種途徑進(jìn)入人體，尤其是通過食物攝入。在中國(guó)本地蔬菜市場(chǎng)（0.281 μg·g?1）和米粒（0.074 μg·g?1）也檢測(cè)到稀土元素。且在一項(xiàng)健康風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估研究中發(fā)現(xiàn)福州市當(dāng)?shù)丶彝サ木?850 ng·L-1）和飲用水（54 ng·L-1）含有稀土元素。
稀土元素在高濃度范圍內(nèi)會(huì)影響地質(zhì)環(huán)境、水生生物和人類生活。給予較高劑量的鑭系元素會(huì)導(dǎo)致動(dòng)物停止生長(zhǎng)和其他負(fù)面影響。盡管關(guān)于食物鏈中稀土元素存在的數(shù)據(jù)很少，但對(duì)人類健康的潛在擔(dān)憂也引起了人們的擔(dān)憂，因?yàn)橐呀?jīng)發(fā)現(xiàn)這些稀有元素在大腦（0.074 μg·g?1）和人肋骨（0.074 μg·g?1）中積累，且在人體血液和頭發(fā)中也檢測(cè)到稀土元素，并有研究證實(shí)，這些可能是在被稀土元素污染的土壤中生長(zhǎng)的植物中積累后，通過食物網(wǎng)進(jìn)入人體。研究報(bào)道，稀土元素可誘導(dǎo)紅細(xì)胞異常，小細(xì)胞增多癥發(fā)生率高達(dá)25%，貧血發(fā)生率高達(dá)10%，血紅蛋白病發(fā)生率高達(dá)12%。
稀土元素對(duì)人類健康和環(huán)境構(gòu)成了多方面的問題，但也有稀土元素被用于有益于人類健康的例子，這些元素具有抗氧化特性，可對(duì)人體器官產(chǎn)生積極影響，并用于治療各種疾病。例如，許多致命的疾病都可以通過放射療法治愈，然而在異常細(xì)胞附近發(fā)現(xiàn)的健康細(xì)胞也會(huì)被放射治療殺死。在這種情況下，使用 CeO2（氧化鈰）納米顆粒保護(hù)健康細(xì)胞免受輻射的有害影響。CeO2已發(fā)現(xiàn)納米顆?？梢灶A(yù)防肺炎以及對(duì)放射治療的積極影響。
稀土元素的排放對(duì)植物、動(dòng)物和人類健康有影響，盡管稀土元素具有一些生物學(xué)益處，但它們對(duì)植物、動(dòng)物和人類產(chǎn)生了無數(shù)的有害影響。
富睿捷土壤凍干機(jī)
土壤凍干是將樣品制成冷凍原料，并使用真空技術(shù)在低溫下增加介質(zhì)壓力，讓冰直接升華成為蒸汽態(tài)，從而取出樣品中的水分。凍干過程需要較長(zhǎng)時(shí)間，但可保持土壤原有結(jié)構(gòu)和生理特性，不會(huì)產(chǎn)生熱量導(dǎo)致的化學(xué)反應(yīng)或酶失活等問題。因此，凍干法多用于對(duì)土壤樣品中微生物菌群、酶活性、膠體穩(wěn)定性，以及其他容易受到熱力影響的物質(zhì)進(jìn)行分析。
綜上所述，對(duì)于不同的土壤樣品和所需測(cè)定內(nèi)容，可根據(jù)實(shí)際情況選擇適合的干燥方法。但總體而言，在保持土壤原有結(jié)構(gòu)特性以及微生物、酶活性等方面上，凍干法比烘干法更具優(yōu)勢(shì)。
富睿捷科技專注于凍干機(jī)的研發(fā)及生產(chǎn)，SOIL系列專為土壤凍干設(shè)計(jì)。直立式的內(nèi)置式冷阱盤管，能夠有效捕捉溶劑。冷阱溫度可達(dá)到-55℃，捕水能力更強(qiáng)。多層大面積的樣品隔板托盤，最多可凍干0.4㎡樣品。
富睿捷實(shí)驗(yàn)室用Soil型產(chǎn)品凍干的稀土材料
富睿捷土壤凍干機(jī)SOIL系列 TR-45凍干機(jī)已服務(wù)多家環(huán)境檢測(cè)研究院，檢測(cè)機(jī)構(gòu)等，主要用于土壤環(huán)境監(jiān)測(cè)的實(shí)驗(yàn)研究。
