Powód korzystania z SFA lub FIA
Powodem automatyzacji jest to, że możesz uruchomić więcej przykładów. Uruchomienie większej liczby próbek jest równoznaczne ze zwiększeniem wydajności. Gdy przyrząd pobiera próbki dla ciebie, obniżasz koszty pracy. Kiedy instrument wykonuje te wszystkie nudne miksowania i wstrząsy, zwiększa się codzienna precyzja. To poprawia jakość i naprawdę pomaga w tym programie QA / QC. Niezależnie od tego, czy jesteś placówką badawczą, laboratorium miejskim czy laboratorium komercyjnym, możesz skorzystać z automatyzacji.
Prawie każdą metodę, którą można wykonać ręcznie, można zautomatyzować. Czasochłonne kroki, takie jak ręczne miareczkowanie, można zastąpić za pomocą instrumentów. Instrumenty mogą dla Ciebie przeprowadzić trawienie, destylację, rozcieńczanie i filtrację. Co ważniejsze, metody te są zawsze powielane, aby zapewnić przestrzeganie procedur kontroli jakości.
Twój najdroższy koszt to robocizna, a następnie zaopatrzenie. Dzięki analizatorowi przepływu możesz wykonać więcej próbek w krótszym czasie i wydłużyć czas, który Ty lub Twoi pracownicy spędzicie na ważniejszych czynnościach, takich jak wykonywanie innych próbek, raportowanie wyników i wykonywanie tych strasznych formalności. Zautomatyzowane urządzenia zużywają mniej odczynników i generują mniej odpadów niż metody ręczne. Tu nie chodzi o pozbycie się pracowników. Chodzi o oszczędność czasu, aby pracownicy mieli czas na przygotowanie i uruchomienie większej liczby próbek. Zaletą automatycznego analizatora jest to, że analizuje próbki podczas wykonywania innych czynności.
Historia analizy przepływu
Oryginalny automatyczny analizator to autoanalizator wynaleziony przez Leonarda Skeggsa w 1954 roku. Technicon Corporation zajęło trzy lata, aby go udoskonalić i opracować produkt komercyjny. Koncepcja automatycznej analizy wreszcie się rozwinęła i ma swoje korzenie w prawie każdym zautomatyzowanym urządzeniu, które widzimy dzisiaj. Analiza wtrysku przepływowego była sposobem na zakończenie zakupu automatycznego analizatora Technicon, ponieważ osoba z pompą perystaltyczną, niektórymi rurkami teflonowymi i komórką spektrometru przepływowego mogłaby stworzyć własne urządzenie. W rzeczywistości pierwsze instrumenty FIA odbyły się razem z klockami Lego. Pierwszy komercyjny instrument FIA został wprowadzony przez Tecator, ramię analityczne Perstorp.
Wszystkie analizatory przepływu ciągłego mają części wspólne z podobnymi funkcjami. Wszystkie mają autosampler, pompy, kolektory odczynnikowe złożone z rurek, detektor przepływu i sposób na zbieranie sygnału. Sygnał jest zawsze wyrażany jako pik z maksimum i linią bazową, a pik ma kształt dzwonu lub prostokąt.
Analiza przepływu segmentowego (SFA)
Segmentowa analiza przepływu jest pierwszą chemią samochodową i po raz pierwszy zademonstrowała ją firma Skeggs z firmy Technicon. Segmentowany przepływ jest sprawdzoną technologią od ponad 50 lat. Segmentowy przepływ stanowi podstawę kilku zautomatyzowanych umów o partnerstwie gospodarczym i wielu innych metod regulacyjnych.
Typowy segmentowy analizator przepływu pompuje próbkę do wkładu za pomocą rurki pompy perystaltycznej. Próbka topi się w strumieniu nośnika podzielonym na segmenty powietrzne, dodaje się odczynniki, a mieszanie przeprowadza się przez mieszanie od końca do końca w cewkach, gdy próbka jest transportowana wzdłuż ścieżki rurki. W zależności od objętości wewnętrznej rurki i czasu potrzebnego do transportu zastrzyku do detekcji, kilka próbek może znajdować się w rurce w określonym momencie. Na przykład, jeśli czas opóźnienia wynosi 10 minut, a próbki są wstrzykiwane co minutę, w probówce znajduje się 10 próbek.
Analiza wtrysku przepływowego (FIA)
Analiza wtrysku przepływu jest uważana za akceptowalną alternatywę dla równoważnych metod przepływu segmentowego. Innymi słowy, chociaż metoda USEPA 350.1 jest metodą przepływu segmentowego, USEPA uważa metodę FIA za równoważną. Istnieją tysiące odniesień do metod FIA i kilka zatwierdzeń ATP. Ponieważ EPA uważa FIA za równoważne z SFA, OI nie otrzymało żadnych listów EPA-ATP. Istnieje również kilka metod FIA zatwierdzonych przez EPA bez ekwiwalentu SFA, na przykład CN przez OIA1677.
W analizie wtrysku przepływowego próbkę wstrzykuje się do strumienia nośnika przez zawór. Roztwór próbki nie jest przepuszczany przez rurkę pompy perystaltycznej przed zaworem. Mieszanie zachodzi, gdy próbka przechodzi przez ciasno uzwojone teflonowe cewki mieszające. W przeciwieństwie do przepływu podzielonego na segmenty, który może jednocześnie przechowywać wiele próbek w probówce, wtrysk przepływowy wstrzykuje jedną próbkę i wykrywa ją przed wstrzyknięciem następnej próbki.
Porównanie SFA i FIA
Wtrysk przepływowy jest w zasadzie pochodną SFA bez segmentacji powietrza. Zarówno SFA, jak i FIA mieszają próbkę i odczynniki w ciągłym strumieniu odczynnika. Reakcja, kształt piku, czułość itp. Są określone przez konfigurację rurki, lokalizację, w której stosowane są odczynniki oraz długość rurki, w której zachodzą reakcje. Producenci urządzeń konfigurują wąż „kasetowy” zgodnie z opublikowaną metodyką lub opracowują metody oparte na badaniach i rozwoju oraz opublikowanych pracach.
Analityk może łatwo zmienić i / lub zmodyfikować wydajność metody, po prostu modyfikując wszystkie aspekty kasety analitycznej. Ponieważ segmentacja SFA ogranicza dyspersję, SFA jest nieco bardziej wybaczająca niż FIA pod względem długości rurek. Na przykład dodanie dodatkowych rurek do metody FIA może znacznie zmienić kształt piku i czułość, podczas gdy dodanie rurek do systemu SFA jest nieistotne. Na przykład w jednym z moich wcześniejszych laboratoriów przeprowadziliśmy metodę SFA z niedziałającym wkładem grzewczym przez kilka stóp rurki do kąpieli bakterii coli w kale, a następnie z powrotem do detektora. Dodanie wielu stóp rurki byłoby szkodliwe dla FIA, ale nie zaobserwowano jej w metodzie SFA.
Literatura wprowadza w błąd pod względem wielkości próby, ponieważ metody SFA zwykle używają mniej próbek niż FIA. Przepustowość FIA nie jest szybsza, aw rzeczywistości wykazano, że dobrze działający system SFA znacznie przewyższa FIA w próbkach na godzinę. Mieszanki SFA od końca do końca, podobnie jak próbka i odczynnik są umieszczane w fiolce i odwrócone. FIA miesza to, co Ruzika nazywa „kontrolowaną dyspersją”, co jest trudniejsze do wyjaśnienia niż na koniec. Jest to wynik rozwiązania, które przepływa przez centrum szybciej niż na boki, a następnie szybko zderza się z przerwami umieszczonymi na jego drodze ze ściankami cewek mieszających i innymi prądami. Sygnały SFA nie muszą być maksymalizowane, ale teoretyczna wartość SFA powinna być zawsze, a wynikowy pik byłby prostokątny. Ze względu na „tunelowanie” występujące w rzece FIA, szczyt FIA ma charakter gaussowski.
Trudno powiedzieć dokładnie, jaki jest maksymalny czas inkubacji SFA, ponieważ jedynym czynnikiem ograniczającym jest minimalne przeniesienie, które występuje, gdy roztwór jest „przenoszony” z jednego segmentu do drugiego podczas podróży przez rurkę , Większość literatury FIA pozwala FIA maksymalnie na 2 minuty. W rzeczywistości Ruzika i Hansen podali maksymalnie 1 minutę na odpowiedź FIA.
Zalety metod przepływu
Wiele metod zostało napisanych specjalnie do ciągłej analizy przepływu. Niektóre przykłady to amoniak zgodnie z EPA 350.1 lub blokowe trawienie TKN zgodnie z EPA 351.2. Przykładem metody FIA specjalnie napisanej dla FIA jest OIA 1677. Te metody EPA określają zautomatyzowaną chemię w samej metodologii. Inne metody, takie jak fluorowanie ręczne zgodnie z metodą ISE, można wykonać zgodnie z 40 CFR część 136.6 zmodyfikowane i przetworzone na metody automatyczne. Metody ciągłego przepływu zmniejszają siłę roboczą, a to zmniejszenie siły roboczej zwykle poprawia precyzję i zmniejsza potencjalne zanieczyszczenie. Metody przepływu mają też zwykle niższe wartości MDL niż metody ręczne i częściej występują w nich błędy QC.
[ff id="4"]
