连续流动注射

C2 B1
B2 A1 A2
D2 C1 H1
D1 E2 E1 F1
G1 H2
G2 F2
3. 仪器
流通式监测器
火焰原子吸收光谱 本来就要连续供样 流通式比色池
化学发光与荧光也常用
4. 基本技术 4.1 单道流路 4.2 多道流路 4.3 停流技术
4. 基本技术
单路 测Clml/min
单道流路
Sቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ
50cm
打破几百年的平衡条件的传统 触发化学实验室的根本性变革
1. 概述
广泛适应性 高效率 低消耗 高精度 设备简单、价廉 • 一般 • 连接多种检测手段 微量技术 • 一般 • 试样10-100μl 100－300样/h 分光光度仪 • 面积 0.5%-1% RSD •包括分离 节约试剂90％-99% AAS仪 相当于英文打字机 不稳定反应或在线处理 40－60样/h 电化学仪 价格 1.5%-3% RSD 生化分析 国产近数千元 • 在线处理 萃取等分离 消化
停流法测定葡萄酒中SO2
甲醛催化盐酸副品红和SO2反应 生成紫红色络合物580nm 红葡萄酒干扰 FI停流 测出停流阶段A的升高
差速动力学光度法测茶汤中Zn
测定茶汤中Zn2+
三元体系 Zn-PAN-Triton X100 用β-氨基璜丙酸铵 掩蔽Mn/Cu/Co(II)干扰
大量干扰离子与掩蔽剂沉淀
1. 概述
模仿手工操作间歇式自 动分析系统1940s 气泡间隔式 间隔式连续流动分 间隔式 析系统1950s FIA系统 1970s
把分析试样、试剂
容 器
管
道
1. 概述
无气泡间隔 流动载流 非平衡态 在线处理测定 高效率的前处理部分 要与检测技术结合 广泛适应性 Ruzicka & Hansen: • 连续分析的工具 • 微型化和集成化的工具 • 连接化学与仪器的链索 • 多维分析信息的手段 • 连续检测和过程控制的工具 • 脉冲响应技术
流动注射分析
王同蕾
第四章 流动注射分析
1. 概述 2. 原理 3. 仪器 4. 基本技术 5. 应用实例
1. 概述
200年前的操作模式 原始手工操作 电脑控制仪器
加液 过滤 搅拌
稀释 定容 滴定
共存于lab
样品处理占90％时间
等等手工操作
1970s出现
1. 概述
Flow Injection Analysis, FIA 流动注射分析技术是由丹麦技术大学RUZICKA 和HANSEN于 流动注射分析技术是由丹麦技术大学 于 1974年提出的，它是在物理不平衡和化学不平衡下，进行动态 年提出的，它是在物理不平衡和化学不平衡下 进行动态 年提出的 物理不平衡 不平衡 测定的一门微量湿化学分析技术。 测定的一门微量湿化学分析技术。 的一门微量湿化学分析技术 该技术的突出特点是分析速度快、精度高、节省试剂和试样、 该技术的突出特点是分析速度快、精度高、节省试剂和试样、 分析速度快 适应性广、设备和操作简单、使用方便和易于实现在线监测。 适应性广、设备和操作简单、使用方便和易于实现在线监测。 它是实现溶液化学分析自动化和研究化学理论的有效手段。 它是实现溶液化学分析自动化和研究化学理论的有效手段。 实现溶液化学分析自动化和研究化学理论的有效手段
2. 原理
基本系统
载流驱动系统carrier H2O或与试样反应的试剂
注样器sample injector 典型的FIA记录峰 记 录 仪
反应器reactor
流通式检测仪 flow-through detector
2. 原理
传 统 是
试样区带的分散
混合总是不完全的 FIA 均 匀 混 合 分 析 结
D = C0/C =[1-exp(-VK)]-1
常数
V1/2
(D=2)
0
分散能力的重要指标
常用FIA的V1/2 在50-200µl
注入体积V 载流流速
反应管道长度L 反应管道孔径R 欲增大分散带
0.5
D =[1-exp(-VK)]-1 对D基本无影响 D=1+KL D=1+KR3/2
0.8 1.0
C
1.5
D
0.75mm 540nm
提高22倍
R
1.5
多道：多个试剂循序加入
4. 基本技术
停流技术stopped flow technique
试样带流经检测器时停止流动一段时间 反 动 反应继续进行 应 力 完 学 全 研 ， 究 提 高 灵 敏 度
反应本来 就完成 产物分解 熄灭现象
5. 应用实例
降低V更有效 R一般 同时提高采样频率 0.1-3 mm
欲延长反应时间
不降低采样频率
2.0mm
降低流速或停流更有效
3. 仪器
3. 仪器
传输设备-FIA心脏
蠕动泵peristaltic pump
调压器
转动
压盖 压出空气 卡具
泵管
辊杠
真空吸液
3. 仪器
管道或反应器
管道或反应器 空管式 填充床 单珠串
Hg(SCN)2 0.8
D
0.50mm
Fe3+
P
W
Hg(SCN)2 + 2Cl- → HgCl2 + 2SCNFe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+ 单路，试样塞，形成双峰
仅适用于单一试剂
试剂即载流，消耗大
4. 基本技术
多道流路
均匀混合灵敏度提高 双道
ml/min
S
40cm W
测定亚硝酸根 灵敏度较单道
1. 概述
定义的发展
从注入一定体积并在无空气分隔的 将一定体积的试样溶液注入 连续载流中得到分散的试样区带 到无空气分隔的适当载流溶液中、 形成的浓度梯度中收集信息的技术。 经过受控制的分散过程， 形成高度重现的试样带， 并输送至流通式检测器， 在热力学非平衡条件下， 检测其连续变化的 在液流中重现地处理试样或试剂区带 的定量流动分析技术。 物理或化学信号的方法。
间 隔 气 泡
流速不变，状态重现
可 以 重 现
/ 果
2. 原理
分散系数 D(dispersion coefficient)
未分散前的试样浓度
某段流体元中的浓度
D = C0/C
低 中 分散体系 D＝ 高
D = C0/Cmax
1－2 2－10 >10
峰值处的浓度
2. 原理
注入体积V
V大D小分散度低
分散的影响因素
FIA基于差速直接测定
测定时间
手工法必先分离
主反应
沉淀反应
FIA光度法测果蔬中农药
显色泵
参 比 品
样
缓冲泵
45 度 恒 温 区
缓冲泵
十六通 阀
流 通 比 色 池
废液 出口
样液泵 样液泵
底物泵 底物泵
六通阀
聚四氟乙烯管内径0.5-1mm 盘管式即螺旋式
填入玻璃珠等，需高压泵 直径越小，展宽程度越小 颗粒直径为管径的60-80% 展宽约为空管的1/10 高进样频率, 仍可用蠕动泵
C2 C1
B2 B1 A2
3. 仪器
十 六 通 阀 结 构 详 图
D2 D1 A1
E1 E2 F1 G1
H1 H2
G2 F2 旋 转 后