Los principios comunes del analizador automático de inyección de flujo se basan en la tecnología de análisis de inyección de flujo (fia). al inyectar muestras en una carga de flujo continuo, se realiza la automatización de la mezcla, reacción y detección de muestras y reactivos. sus principios centrales cubren la inyección de muestras, la dispersión controlada, el control de tiempo y la detección óptica / electroquímica. combinado con el diseño modular y el control de software, el análisis multiparamétrico se puede completar de manera rápida y precisa. A continuación se presentan los cinco aspectos de la base del principio, la estructura del instrumento, el flujo de trabajo, los métodos de detección y las ventajas técnicas:
Fundamentos de los principios
El análisis por inyección de flujo (fia) fue propuesto en 1975 por los académicos daneses Ruzicka y hansen, cuyo núcleo es lograr un análisis cuantitativo controlando el proceso de dispersión y mezcla de muestras y reactivos en el flujo líquido en un Estado no equilibrado. La técnica inyecta la muestra en forma de "tapón de muestra" en una corriente portadora de flujo continuo (como una solución de reactivo o agua), que se mezcla y reacciona con el reactivo en la corriente portadora durante el flujo, formando una sustancia detectable, y finalmente mide los cambios de señal a través de un detector (como la absorbancia, el potencial del electrodo, etc.) Para calcular la concentración de la muestra en combinación con el método de curva estándar.
Estructura del instrumento
El analizador automático de inyección de flujo generalmente consta de los siguientes módulos:
Sistema de infusión: utilice una bomba peristáltica o una bomba de inyección para impulsar el flujo de carga y el flujo de reactivos. La bomba peristáltica exprime el tubo de la bomba elástica a través de un rodillo para producir una absorción de presión negativa, y la velocidad de flujo está determinada por la velocidad de la cabeza de la bomba, el diámetro interior del tubo de la bomba y el grado de compresión; La bomba de inyección, por su parte, conduce una barra de tornillo a través de un motor de paso para lograr un control de flujo más estable, adecuado para escenarios de demanda de alta precisión.
Sistema de inyección de muestra: utilice una válvula de inyección giratoria (como una válvula de seis vías) para inyectar con precisión un cierto volumen de muestra en el portador de flujo. La válvula de entrada de muestra completa la recolección cuantitativa y la inyección de la muestra girando y cambiando el Estado de conexión entre el anillo de muestreo y el circuito de flujo de carga / reactivo.
Sistema de reacción: la muestra y el reactivo se mezclan y reaccionan en la bobina de reacción (generalmente tubo de politetrafluoroen). El diseño de la bobina optimiza el efecto de mezcla aumentando la difusión radial y reduciendo la difusión axial, evitando al mismo tiempo la dispersión excesiva de la muestra y garantizando la reproducibilidad de la reacción.
Sistema de detección: equipado con detectores ópticos (como espectrómetros) o electroquímicos (como electrodos selectivos de iones). El Detector óptico mide el cambio de Absorbancia de la muestra a través de la piscina de circulación, mientras que el detector electroquímico realiza el análisis cuantitativo a través del cambio del potencial del electrodo.
Sistema de control: el control automatizado del instrumento se realiza por computadora y software especial, incluyendo conmutación de flujo, configuración de parámetros, adquisición y procesamiento de datos y otras funciones.
Flujo de trabajo
Empuje de carga de flujo: la bomba peristáltica o la bomba de inyección bombean la carga de flujo (como agua o solución de reactivo) al sistema a un flujo constante.
Inyección de muestra: la válvula de inyección inyecta la muestra cuantitativa en forma de "tapón de muestra" para formar un cinturón de muestra.
Reacción mixta: la muestra se mezcla en la bandeja de reacción con reactivos en la corriente portadora, produciendo una reacción de color u otras reacciones químicas.
Detección de señales: la solución reaccionada fluye hacia la piscina de circulación, y el detector mide los cambios de señal como la absorción y el potencial del electrodo.
Procesamiento de datos: la computadora calcula la concentración de la muestra de acuerdo con el método de la curva estándar y emite el informe de análisis.
método de detección
Detección óptica:
Método de absorción de luz: el análisis cuantitativo se realiza midiendo el grado de absorción (absorción) de la muestra de luz de longitud de onda específica, que es ampliamente utilizado en la detección de parámetros como fósforo total, nitrógeno total y nitrógeno amoniacal.
Método de fluorescencia: se utiliza la intensidad de fluorescencia emitida por la muestra después de la excitación para la detección, que es adecuada para el análisis de trazas.
Método de quimioluminiscencia: detección mediante la medición de la intensidad de la señal óptica producida por reacciones químicas, con características de alta sensibilidad.
Detección electroquímica:
Método de electrodo selectivo de iones: utiliza la respuesta selectiva del electrodo a iones específicos para medir los cambios potenciales, que es adecuado para la detección de parámetros como el flúor.
Voltammetry: detección mediante el control del potencial del electrodo y la medición de los cambios de corriente, comúnmente utilizado en el análisis de iones de metales pesados.
Ventajas tecnológicas
Velocidad de análisis rápida: se pueden analizar 60 - 120 muestras por hora y 720 muestras por hora en escenarios especiales (como la detección de aguas residuales s2).
Alta precisión: la desviación estándar relativa (rsd) suele ser inferior al 1% y tiene una excelente reproducibilidad.
Bajo consumo de reactivos: solo se necesitan decenas a cientos de microlitros de reactivos por análisis, lo que reduce significativamente el costo de las pruebas.
Alto grado de automatización: el diseño modular admite el funcionamiento independiente de múltiples canales, puede detectar simultáneamente muchos parámetros, como fósforo total, nitrógeno total, nitrógeno amoniacal y fenoles volátiles, y cumple con los métodos estándar nacionales.
Amplia gama de aplicaciones: adecuado para monitoreo de calidad del agua, análisis del suelo, pruebas de alimentos, monitoreo de emergencia ambiental y otros campos, modelos portátiles (como ifia5 +) pueden estar equipados con vehículos de monitoreo de emergencia para satisfacer las necesidades de detección rápida in situ.