连续流动分析理论

连续流动分析理论第一章连续流动化学分析理论第一节：系统组成连续流动化学分析方法采用的是自动湿化学分析方法，多数的液体样品可用此方法分析。

它采用连续流动的原理，用均匀的空气气泡将样品分开，标准样品与未知样品通过同样的处理和同样的环境，所以通过对吸光度的比较，获得结果并自动打印报表。

一个简单的连续流动化学分析器示意图每一个模块完成一特定功能，如进样，测量，混合，保温等，信号输出是代表样品浓度的系列峰第二节：化学分析模块功能化学分析模块能完成混合，加热高至150摄氏度，延时到反应完全，透析膜排除杂物干扰，在线蒸馏，在线紫外消化，在线溶剂萃取，镉还原（柱或螺旋管），离子交换等几乎所有实验室经典手段。

它是该技术的核心。

它完成对样品的全自动预处理，样品再进入检测器连续比色。

第三节：检测器比色计, 340 - 900 nm，紫外分光, 190 - 900 nm，荧光光度计或火焰光度计。

应用广泛第四节：湍流1. 层流当液体在管道中慢速流动时，中间比两边流动快这种浓度的差异（扩散）会很难达到稳态，降低分析速度和引起样品相互覆盖2，片段流片段流用气泡降低了扩散气泡必须填满管道以分开气泡两边的样品. 每一片段通过系统时在同一环境状态下反应，气泡还帮助系统去除沉集物气泡间断造成系统很快达到稳态，分析速率加快"BOLUS"-流上述流动模式保证每一个片段内样品，试剂的快速混合均匀.第五节：气泡的作用降低扩散和样品的重叠，清洁管道内侧表面，保证每一片段的一致均匀性，混合均匀可肉眼观察流动状态，蓄纳样品或试剂的气体释放及反应过程中的气体释放第六节：气泡片段流技术的优点低流速和低试剂消耗，可延时很长时间使反应完全，极高的重现性，极低的检测极限，反应状态的微小变化，不会影响结果。

很多方法获得EPA, AOAC, DIN，ISO论证第七节：稳态片段流的一个重要特点是测量时反应达到稳态，吸光度不随时间而变化。

当一个样品被吸出2分钟后，通常输出如下图形的信号. 在t1 和t2间浓度是稳定的并且吸光度达到最大值。

当流速，试剂浓度或流速，透析速度，或温度变化，通常会影响灵敏度和稳态吸光度高度，但标准试剂和样品在同样状态下测量，所以不会影响精度在稳态输出信号不随时间改变，且同一样品的不同片段浓度相同. 理想的进样时间是比达到稳态所需时间长5秒钟第八节：流动的稳定性在稳态平台没有噪音对保证高精度非常重要这就要求同一样品的不同片段的化学组成相同. 异常有很多原因, 包括不稳定的流动，样品之间的气压，样品取样针或别的地方部分堵塞蠕动泵的输出是不稳定的, 是以脉冲的方式进行的. 随着泵的运转，同时打入空气气泡，可消除由于脉冲造成的负面影响,同时的意思是在每一片段:·同样体积的样品·同样的样品和试剂比例第九节：测量原理比色测量是建立在有色化合物浓度及其吸光度与样品浓度成正比的基础上绝大多数方法是比较标准物质与样品在同样环境下反应最后的吸光度测量是在最灵敏的波长下进行的.LAMBERT-BEER 定理是其最原始的基础:第十节：比色计B+L 采用的是双光束的比色计. 参比光补偿光源输出变化，温度，电压和别的波动光路结构精度非常高或低的吸光度可能引起错误因为噪音及检测器灵敏度限制第十一节：结果计算方法比较标准物质与样品在同样环境下反应最后的吸光度建立校准曲线（线性）:计算结果:第二章：多通道连续流动化学分析技术的历史，发展和趋势第一节：简单历史1954 连续流动化学分析技术发明1957 AutoAnalyzer 产品推向市场1966 湍流技术的发展1966 - 75 新技术急速发展1975 - 85 湍流技术新发展*实现计算机控制*流动注射技术1985 - 95 多功能化学分析盒*试剂自动排序*自动稀释技术*1996 - 机器自检遥控标准方法软件技术的进步* Bran+Luebbe / Technicon 发明第二节：湍流技术的进步1，内径2.4 / 2.0 / 1.6 / 1.0 毫米减少试剂消耗2，高速气泡注入频率更低的扩散危险，更快的分析速度3，内径更稳定，管道部件质量更好更低的扩散危险，更好的重复性4，更规则的气泡注入, 与蠕动泵蠕动同步每一个液流片段的试剂和样品的体积是一样的-保证重复性5，流动检测池中物理除气泡----电子除气泡-----气泡可通过流动检测池，不用电子除气泡更低的扩散危险，更高的分析速率，更好的稳定性和重复性第三节：湍流技术的进步- 优点1，进样速率30 => 60 =>120 /每小时2，每100个样品试剂消耗500 ml => 200 ml => 100 ml => 40 ml(流动注射= 200 ml)3，标准偏差1% => 0.4%第四节：多功能化学分析盒同一化学分析盒分析几个参数，更快，更简单地改变分析项目投资少样品量不大时，非常实用第五节：双量程方法两个样品线透析膜可帮助测量比较脏的样品自动量程转换比稀释快，简单第六节：自动品质控制适时检查，与CLP 一致，质控图自动生成，自动检查:- 高浓度校准，低浓度校准，重复性，准确度，样品空白自动重复校准第七节：计算机控制1，顺序进样----随机取样更长运行时间每一个标准只需一个样品杯自动重复取样适宜自动稀释2，可变泵速清洗时速度加快，节省时间分析结束降低速度以节省试剂自动启动和关闭3，比色计的基线和增益每一次分析自动设置4，结果处理和其它自动补偿由于基线，灵敏度，扩散等原因引起的误差重新计算屏幕显示校准曲线和结果峰形存储结果和原始数据5，LIMS（实验室信息管理系统）- 输入样品名称- 输出样品结果6，遥控AA3是一种用途很广泛的连续流动分析仪，有着超过700种化学方法，并有很多方法得到美国环境保护局（EPA）、美国公职分析化学工作者协会（AOAC）、德意志联邦共和国工业标准（DIN），国际标准组织（ISO）认可。

下面的目录显示运用AA3分析的大部分公共样品类型和参数。

如果你想得到包括其它方法的详细的资料如，量程、检出限、试剂等等。

请你联络当地Bran＋luebbe业务代表。

样品参数水饮用水，地表水（湖、河）地下水（岩洞-井），废水，海水碱度、氨、化学需氧量、氯化物、铬、氰化物、氟化物、硬度数、苯酚、磷酸盐、硝酸盐、亚硝酸盐、硅酸盐、硫酸盐、总凯氏氮、总凯氏磷、总磷、总氰化物、石炭酸、氯化物、DOC、表面活性剂、锰、铁（许多方法是环境保护局或国际标准组织批准）土壤和植物分析土壤浸出物（土壤萃取液然后过滤），植物提取物（植物体提取或消化）硝酸盐、磷酸盐、氨、总氮、总磷、钾、钙、镁、亚硝酸盐、钠、硼、尿素、赖氨酸、氯化物动物饲料蛋白质（消化之后的氨-N，分析化学家协会-认可）、磷、钙、钾、尿素）食物分析烟草烟碱、总糖、还原糖、氨、挥发碱类、硝酸盐、氯化物、磷酸盐、尿素、氰化物（烟气）、甲醛（烟气）乳制品丙酮、乳酸盐、乳糖、硝酸盐、丙酮酸盐、尿素啤酒和麦芽苦味剂、丁二酮、氨基氮、淀粉酶酒游离和总SO2、总糖和还原糖、挥发性酸、乳酸、苹果酸肉制品硝酸盐、亚硝酸盐、氯化物、钙、磷、羟脯氨酸硝酸盐软饮料柠檬酸、磷酸、安息香酸、二氧化碳、糖、咖啡因、糖精、山梨酸。

常规维生素（分析化学家协会-认可）蛋白质、钙、磷、铁。

化学制剂和药物分析清洁剂磷酸盐、总磷、表面活性剂、酶、硅酸盐、碳酸盐化肥氨、硝酸盐、钾、尿素、硫酸盐、钙、总氮、磷酸盐、水溶性柠檬酸盐、尿素、赖氨酸抗生素制品青霉素、糖、氨氯碱 NaOH、NaCl、NaOCl、NaOCl3锅炉水微量硅酸盐、铜、铁CFA在水/环境分析中常用的参数氨氮硝氮/亚硝氮总磷总氮总氰化物挥发酚阴离子表面活性剂气泡分割连续流动分析技术与手工方法相比的优势快速—NO3 -、NH4 +、NO2 -、TN、TP、挥发酚、阴离子表面活性剂、总氰化物等，分析速度一般是50样/小时精确，无人为误差可同时分析多个参数—最多可以同时分析8个参数试剂消耗量极低—一般情况下，CFA分析是同等手工方法试剂消耗量的1/10无需人员值守—结果自动输出挥发酚的测定最低检测限样品量化学手工法：4-氨基安替比林直接光度法0.1mg/L（50ml水样）25/天4-氨基安替比林萃取光度法0.002mg/L（250ml水样）25/天自动分析仪法：4-氨基安替比林直接光度法0.002mg/L（3ml水样）30/小时氰化物的测定最低检测限样品量化学手工法：异烟酸-吡唑啉酮光度法0.004mg/L（250ml水样）25/天吡啶-巴比妥酸光度法0.002mg/L（250ml水样）25/天异烟酸-巴比妥酸光法0.002mg/L（250ml水样）25/天自动分析仪法：吡啶-巴比妥酸光度法0.002mg/L（5ml水样）30/小时阴离子表面活性剂的测定最低检测限样品量化学手工法：亚甲蓝分光光度法0.05mg/L（50ml水样）25/天自动分析仪法：亚甲蓝分光光度法0.01mg/L（4ml水样）20/小时最低检测限样品量化学手工法：氯化亚锡还原光度法0.025mg/L（250ml水样）25/天钼锑抗分光光度法0.01mg/L（250ml水样）25/天自动分析仪法：钼锑抗分光光度法0.003mg/L 30/小时总氮的测定最低检测限样品量化学手工法：过硫酸钾氧化-紫外分光光度法0.05mg/L（10ml水样）25/天自动分析仪法：过硫酸钾氧化-紫外分光光度法0.01mg/L（4ml水样）40/小时氨氮的测定最低检测限样品量化学手工法：纳氏试剂光度法0.025mg/L（250ml水样）25/天水杨酸-次氯酸盐光度法0.01mg/L（250ml水样）25/天自动分析仪法：水杨酸-次氯酸盐光度法0.003mg/L（5ml水样）60/小时硝酸盐/亚硝酸盐氮的测定最低检测限样品量化学手工法：N-(1-萘基)乙二胺光度法0.003mg/L（250ml水样）25/天酚二磺酸光度法0.02mg/L（250ml水样）25/天镉柱还原法0.01mg/L（250ml水样）25/天N-(1-萘基)乙二胺光度法0.001mg/L（250ml水样）60/小时1 Continuous Flow Analyzers (CFA) 与Flow Jnjection Analyzers（FIA）的区别：A． CFA加入空气气泡，FIA不加入空气气泡加入空气气泡的好处：（1）降低样品扩散和重叠（2）清洁管道内侧表面（3）保证每一片段的一致均匀性（4）储纳样品或试剂的气体释放及反映过程中的气体释放B． FIA显色反应不是在物理化学平衡状态下进行的，反应产物在60%，是动力学分析法范畴CFA显色反应在物理化学平衡状态下进行的2.FIA的弱点A．没有灵敏度的校正，准确性低许多，需要频繁的重新校正B．没有透析，脏的样品会有干扰C．没有代过校正D．管直径小，易堵塞E．反应不完全，易受外界条件变化的影响，比如反应的时间，温度，样品母液的变化（CFA系统中扩散很低，因为加入空气气泡，所以在流动池中，被计算组分的浓度接近一个稳态值，这样在取样上的一些小的变化不会影响结果）F． FIA系统计算峰的面积CFA系统计算平台峰的平均高度此外：FIA即便选四个通道，四个项目不能同时分析，只能一个项目、一个项目分析AA3的优势1. AutoAnalyzer3的历史连续流动分析仪方法的思想在1954年提出，1957年美国TCHNICON公司(现在的BRAN十LUEBBE公司)生产出全世界第一台连续流动分析仪AutoAnalyzer1, 1966年推出功能更强大, 结构更完善的AA2系统；目前国际上很多行业或协会对化学指标的仪器分析标准所源用的方法都来自于AA2，比如EPA，ISO，DIN 等等. 经过几十年的不断研究和开发, 1996年德国BRAN+LUEBBE公司又成功地推出了AutoAnalyzer3型连续流动分析仪, AA3的”WINDOWS98”下计算机全自动控制软件, 分析结果自动报表打印, 多功能分析盒, 自动双量程转换, 检测时不需除气泡等等先进技术都体现了AA3是当今连续流动分析仪的领导者.由BRAN十LUEBBE公司生产的连续流动化学分析仪(包括AA1,AA2,AA3)目前在全球已超过10,000台.BRAN+LUEBBE公司是总部位于德国汉堡, 其生产的AutoAnalyzer已经是自动化学分析仪/连续流动分析仪的代名词. 所有产品均在德国总部制造.2. AA3的先进性:与之前的产品相比较, AA3的优势体现在以下方面:A 更高的重现性:例如:分析肥料中的磷酸盐：RSD0.2%B 更低的检测极限:例如:分析海水中的亚硝酸盐, 检测极限:14ng/LC 更高的分析速率:例如:在水/废水/海水中的NO3-/NO2-实际应用分析速率: 60样品/小时.D 更低的低试剂消耗:例如:测量总凯氏磷,不同品牌/不同型号的仪器的试剂消耗:AA2/SKALAR : 200ml/100个样品AA3 : 108ml/100个样品FIA : 215 ml/100个样品E 更高更宽的工作范围:例如:分析海水中的硝酸盐,检测上限:8500ug N/L;检测下限: 0.07ug N/LF 更低的扩散和带过:规则气泡的注入频率提高,更有效地降低了试剂在管路中的扩散和连续进样产生的带过和交叉污染.G 更先进的数字式检测器:AA3特有的高分辨数字比色计,取代了原来将模拟信号放大到固定电压范围进行数字分辨的老的模式,直接通过数字信号调节基线和灵敏度,分辨率由原来的最大4096扩大至2,000,000倍; 在同一运行中可同时测量高浓度和低浓度样品,对超过和低于刻度外的峰都不会丢失,并可以准确测量.H 更强更完善的工作软件:AA3的AACE软件是布朗卢比公司为全世界的CFA使用者编写的. AACE软件通过接口可以控制不同品牌的CFA,可以选择将数据通过LIMS输出到不同的应用软件中.3. AA3的可靠性:德国布朗卢比公司在连续流动分析仪方面已有44年的发展历史,目前已有10,000多台连续流动分析仪应用于全球不同的行业和角落,仪器的化学分析方法有1000多种,700多种已被EPA,ISO,AOAC,DIN等权威机构所认可.仪器采用片段流(SFA或CFA)的技术原理,这种原理的特点是反应流中的物质的浓度是稳定的,不随时间变化而变化.稳态是SFA分析稳定性和灵敏性的重要因素.因此当外界环境及系统中的条件发生变化时,(如样品和试剂流速,温度,试剂浓度等),只要样品和标准品都在同等条件下,在稳态状态进行检测时,这些变化不会影响到准确性.以下是BRAN+LUEBBE的AA1-- AA3近五十年的发展进程:1957年全世界第一台连续流动分析仪AA1问世1966年推出AA2型连续流动分析仪1967年连续在线消化1972年溶剂萃取1973年固体进样器1974年在线蒸馏1977年在线UV紫外消化1979年数据自动处理器AA2C1982年数据自动处理器GTPC1983年多重分析方法1985年连接HPLC1987年转盘式随机取样器1988年自动稀释1989年试剂顺序1990年双范围/量程方法1991年双范围透析方法1992年超低范围方法1993年数据处理器AACE1994年XYZ三维取样器1995年在线和蒸馏多重方法1996年COMPACT取样器1997年WINDOWS95/NT 软件1998年AA31999年ISO方法2000年外部检测器的交换口2001年改善的空白校正4. 安装维修的便利性:1).零配件实行全球统一价格和互联网采购.2).终生供应零配件5. 技术服务能力:德国布朗卢比公司在中国的北京,上海和广州设有技术支持服务中心,由经验丰富和高学历(所有的技术服务工程师均是硕士学位或以上)的技术支持工程师随时为用户服务,包括:现场的安装调试,现场的售后的技术支持,应用方法的适配,软硬件的升级等…AutoAnalyzer 3—自动间隔流动分析仪AutoAnalyzer 3—最新型号连续流动化学分析仪•自动分析水质，土壤，植物，烟草，食品，医药，化工等工业的700多种参数。