Анализ впрыска потока (FIA) - это подход к химическому анализу . Это достигается путем впрыскивания пробки образца в текущий поток носителя. [1] [2] [3] Принцип аналогичен принципу сегментированного анализа потока (SFA), но воздух не вводится в потоки пробы или реагентов.
Обзор
FIA - это автоматизированный метод химического анализа, при котором образец вводится в текущий раствор носителя, который смешивается с реагентами до достижения детектора. За последние 30 лет методы FIA превратились в широкий спектр приложений с использованием спектрофотометрии , флуоресцентной спектроскопии , атомно-абсорбционной спектроскопии , масс-спектрометрии и других методов инструментального анализа для обнаружения.
Автоматическая обработка образцов, высокая воспроизводимость, адаптируемость к микроминиатюризации, локализация химикатов, сокращение количества отходов и экономия реагентов в системе, работающей на микролитровых уровнях, - все это ценные активы, которые способствуют применению потокового впрыска в реальных анализах. Основными преимуществами закачки потока являются четко определенный градиент концентрации, который образуется, когда аналит вводится в поток реагента (который предлагает бесконечное количество хорошо воспроизводимых соотношений аналит / реагент), и точное время манипуляций с флюидом (которые обеспечивают точный контроль над условиями реакции). [4]
Основываясь на компьютерном управлении, FIA превратилась в последовательный впрыск и впрыск валика, которые представляют собой новые методы, основанные на программировании потока. Литература FIA включает более 22 000 научных работ и 22 монографии. [5]
История
Анализ впрыска потока (FIA) был впервые описан Ружичкой и Хансеном в Дании и Стюартом с коллегами в Соединенных Штатах в середине 1970 года. FIA - это популярный, простой, быстрый и универсальный метод, занимающий прочную позицию в современной аналитической практике. химия и широкое применение в количественном химическом анализе. [6]
Принцип работы
Проба ( аналит ) вводится в поток раствора-носителя, который нагнетается перистальтическим насосом . Ввод образца осуществляется при контролируемом диспергировании в известных объемах. Затем раствор-носитель и образец встречаются в точках смешивания с реагентами и вступают в реакцию. Время реакции контролируется насосом и реакционной катушкой. Затем продукт реакции проходит через детектор. Чаще всего в качестве детектора используется спектрофотометр, поскольку в результате реакции обычно образуется окрашенный продукт. Затем можно определить количество неизвестного материала в образце, поскольку оно пропорционально спектру поглощения, заданному спектрофотометром. После прохождения через детектор проба уходит в отходы.
Детали дисперсии образца
Когда образец вводится в поток носителя, он имеет прямоугольный поток. По мере того, как образец проходит через зону смешения и реакции, ширина профиля потока увеличивается по мере того, как образец диспергируется в потоке носителя. Дисперсия возникает в результате двух процессов: конвекции из-за потока несущего потока и диффузии из-за градиента концентрации между образцом и несущим потоком. Конвекция образца происходит за счет ламинарного потока , при котором линейная скорость образца на стенках трубки равна нулю, а образец в центре трубки движется с линейной скоростью, вдвое превышающей скорость потока носителя. Результатом является параболический профиль потока, прежде чем проба пройдет через детектор в контейнер для отходов. [7]
Детекторы
Проточный детектор расположен после инжектора пробы и регистрирует химико-физические параметры. Могут использоваться многие типы детекторов, такие как: [7]
Морские приложения
Методы проточной инъекции оказались очень полезными в морской науке как для органических, так и для неорганических аналитов в пробах морских животных / морепродуктах. Методы Flow Injection, применяемые для определения аминокислот ( гистидин , L-лизин и тирозин ), ДНК / РНК, формальдегида , гистамина, гипоксантина, полициклических ароматических углеводородов , отравления диареей моллюсками, паралитического отравления моллюсками, сукцината / глутамата, триметиламина / общего количества летучих основной азот, общие гидропероксиды липидов, общее количество летучих кислот, мочевая кислота , витамин B12, серебро, алюминий, мышьяк, бор, кальций, кадмий, кобальт, хром, медь, железо, галлий, ртуть, индий, литий, марганец, молибден, никель , свинец , сурьма, селен, олово, стронций, таллий, ванадий, цинк, нитрат / нитрит , фосфор / фосфат и силикат. [6]
Другие известные применения
Метод проточной инъекции возобновляемой поверхности для функциональных анализов открытия лекарств на основе клеток [8]
Смотрите также
Рекомендации
- ^ Сюй, Вэйхун; Сэндфорд, Ричард; Уорсфолд, Пол; Карлтон, Александра; Ханрахан, Грэди (2005). «Методы впрыска потока в анализе водной среды: последние применения и технологические достижения». Критические обзоры в аналитической химии . 35 (3): 237. DOI : 10,1080 / 10408340500323362 . S2CID 95298288 .
- ^ Тайсон, Джулиан Ф. (1985). «Методы анализа потока инжекции для атомно-абсорбционной спектрометрии. Обзор». Аналитик . 110 (5): 419–569. Bibcode : 1985Ana ... 110..419T . DOI : 10.1039 / an9851000419 . PMID 4025835 .
- ^ Anastos, N .; Барнетт, Северо-Запад; Хиндсон, Б.Дж.; Ленехан, CE; Льюис, SW (2004). «Сравнение обнаружения хемилюминесценции растворимого марганца (IV) и кислого перманганата калия с использованием проточной инъекции и анализа последовательной инъекции для определения аскорбиновой кислоты в таблетках витамина С». Таланта . 64 (1): 130–4. DOI : 10.1016 / j.talanta.2004.01.021 . PMID 18969577 .
- ^ Ружичка, Яромир; Хансен, Эло Харальд (март 2000 г.). «Рецензирование: Анализ впрыска потока: от химического стакана до микрофлюидики» . Аналитическая химия . 72 (5): 212 A – 217 A. doi : 10.1021 / ac002756m . ISSN 0003-2700 . PMID 10739186 .
- ^ Рушика, Ярда. «Учебное пособие по впрыску потока» . www.flowinjectiontutorial.com . Проверено 28 марта 2016 .
- ^ а б К., Йебра-Биуррун, М. (2009). Поточно-инъекционный анализ морских проб . Нью-Йорк: Издательство Nova Science. ISBN 9781608765669. OCLC 593305526 .
- ^ а б Троянович, М. (2000). Анализ впрыска потока: приборы и приложения . World Scientific.
- ^ Ходдер, Питер С .; Ружичка, Яромир (март 1999 г.). «Метод проточной инъекции возобновляемой поверхности для функциональных анализов открытия лекарств на основе клеток». Аналитическая химия . 71 (6): 1160–1166. DOI : 10.1021 / ac981102z . ISSN 0003-2700 . PMID 10093496 .
- Троянович, Марек (2000). Анализ впрыска потока: приборы и приложения . Сингапур: World Scientific. ISBN 978-981-02-2710-4.
- Хансен, Эло Харальд; Ружичка, Яромир (1988). Анализ впрыска потока . Нью-Йорк: Вили. ISBN 978-0-471-81355-2.
- Мартинес Калатаюд, Хосе (1996). Инъекционный анализ фармацевтических препаратов: автоматизация в лаборатории . Вашингтон, округ Колумбия: Тейлор и Фрэнсис. ISBN 978-0-7484-0445-2.
- Pacey, Gil E .; Карлберг, Бо (1989). Анализ впрыска потока: практическое руководство . Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-444-88014-7.
- Серда, Виктор; Феррер, Лаура; Авивар, Джессика; Серда, Амалия (2014).Анализ потока: практическое руководство. Амстердам: Эльзевир. ISBN 978-0-444-62606-6.
- Серда, Амалия; Серда, Виктор (2009).Введение в анализ потока. Майорка: научное ПО.