流动注射分析

答：FIA最具有独创性之处就是它抛弃了传统 的稳定态概念，提出了可以在物理和化学不 平衡的状态下进行测定，是一种湿化学（即 溶液化学）法快速自动分析技术和手段。
返回
目录
1
流动注射分析概述
2 流动注射分析的优点 装置和基本原理 4 在水质分析中的应用举例 思考题
3
5
1.流动在注射分析概述
在经典的分析化学中，进行化学分析唯一的实际方法是将 被测物与试机相混合，使其达到平衡状态。在分批量分析中 ，溶液是静止不动的，容器（通过传送带）移动；相反，在 连续流动分析中，体系静止，溶液流动。以连续流动体系进 行化学测定并不是新的方法，它是通过均一化学作用达到化 学平衡，从而达到所谓的稳定条件。直到20世纪70年代中期 出现了流动注射分析（Flou Injection Analysis，FIA）技术 ，化学分析的方法可在不需要稳定条件下进行，FIA技术是 对流动分析思想的挑战，使化学分析方法发生了根本变化。 1975年丹麦技术大学J· Ruzicka和E.H.hansen提出了流动 注射分析技术。近年来，得到了迅速发展。
3）镍的FIA—光度分析
a.基本原理 在有氧化剂存在的碱性条件下，Ni4+与丁二酮肟生成化 学计量数为1：4的酒红色可溶性络合物，有两个吸收峰 和 引入FIA测定体系中，。在460nm处测定废水中Ni2+，标 准曲线法求算Ni2+的含量。 b.测试条件 FIA体系：载液C1为0.5%柠檬酸和0.03mol/L碘I2混合溶 液； 载液C2为0.075%丁二酮肟的氨性溶液（ 5mLNH3· H2O/100mL）； 在上述FIA体系中，电镀废水中可能存在的Cu2+、Zn2+ 、Fe2+、Fe3+、Cr(Ⅵ)等不干扰测定。测定范围为0～ 5.0mg/L，方法的回收率在96%～104%，变异系数CV为 10%。
2）氰化物的FIA—光度分析
a.基本原理 在中性条件下，水中的氰化物（CN-）被氯胺T氧化生成CNCl， 氯化氰与异烟酸作用经水解生成戊烯二醛，在与比唑啉酮进行 缩合反应，生成蓝色染料，在638nm处测定吸光度，用标准曲线 法定量，这是水和废水分析中的常用方法。但该反应较慢即使 加热条件下也需近50min的显色时间，虽然在形成最终蓝色产物 之前，在反应初期形成了红色中间产物，但形成后立即转化， 在手工条件下无法用来定量。王鹏等通过FIA技术成功的应用了 这一不稳定的中间产物，实现了氰化物的快速定量分析。在 548nm处以60样/h的速度完成了测定，比原方法提高效率数10倍 。 b.测试条件 FIA体系：载液C1为0.04%氯胺T与磷酸盐缓冲溶液（pH=7.0）； 载液C2为1.25%异烟酸与0.2%比唑啉酮混合液。 由氰化物（CN-）与异烟酸—比唑啉酮显色反应的红色中间产物 （反应温度35℃）的吸收曲线的最大吸收波长，做测定波长。 用标准曲线法求得废水中氰化物的含量。测定范围为0～ 5.0mg/L，方法的回收率为96%～104%，变异系数CV为0.53%。
FIA和rFIA的基本流路如图所示：
(3)混合反应系统 混合反应系统主要由反应盘管和多功能连接件组成。 注入的试样塞在反应盘管中被分散成试样带并与载流 中的试剂发生化学反应生成可检测的物质。 (4)检测系统 检测系统主要由FIA的检测器组成。其作用是将试样同 试剂反应产物的特性或试样本身的特性转换为可测的 电信号，由显示装置显示出来。例如，在 FIA—光度 分析中是利用吸光物质的吸光度值变化转换成电信号 ；FIA—ISE（离子选择电极）分析中是将化学量变成 电位毫伏信号。应该指出，FIA系统可以与许多能量转 换检测器联用，除上述吸收光谱检测器和离子选择电 极检测器之外，FIA还可与电感耦合等离子发射光谱检 测器（FIA—ICP—AEP）、原子吸收光谱检测器（ FIA—AAS）和其他电化学检测器等联用。
2)测试条件 • FIA体系：载液C1为pH=6.89磷酸盐缓冲溶液（0.1mol/L） 0.49mL/min； • 载液C2为pH=6.89磷酸盐缓冲溶液（0.01mol/L）0.36mL/min。 • 将含ClO2的水样（S）在混合点（M）与pH=6.98磷酸盐缓冲溶液（ 0.1mol/L）(C1)混合，输送到分离器（Sm）的外管中，水样中的 ClO2透过内管，溶解在流入内管的pH=6.98磷酸盐缓冲溶液（ 0.01mol/L）（C2）中，用UV检测器测定ClO2在360nm的吸光度值 ，由标准曲线查出对应的ClO2的浓度。 3)说明几个问题 • a.图8.26中的膜分离器（Sm）是由内管和外管组成，长500㎜，内 管是由微孔性聚四氟乙烯膜制成，内径1.0㎜，外径1.8㎜；外管 是由玻璃管制成，内径2.2㎜，外径4.0㎜。 • b.为防止分离器因外部和内部液流差较大而发生膜破损，所以他 们的流量分被控制在0.49mL/min和0.36mL/min。 • c.该方法控制温度25℃为宜。 • d.本方法除Mn(Ⅶ)氧化ClO2而分解，碘离子及连苯三酚还原ClO2 而分解产生干扰外，其他化学物质几乎不干扰ClO2的测定。
流动注射分析（FIA）是将含有试机的载流由蠕动泵输 送进管道，再由进样阀将一定体积的试样注入载流中，以 “试样塞”形式随之恒速地移动，试样在载流中受分散过 程控制，“试样塞”被分散成一个具有浓度梯度的试样带， 并与载流中试剂发生化学反应生成某种可以检测的物质， 再由载流带入检测器，给出检测信号（如吸光度、峰面积 或峰高、电极电位等），由此求得水样中被分析组分的含 量。 FIA最具有独创性之处就是它抛弃了传统的稳定态概念， 提出了可以在物理和化学不平衡的状态下进行测定，是一 种湿化学（即溶液化学）法快速自动分析技术和手段。本 节主要介绍FIA—光度分析方法。
3.装置和基本原理
1
2
3
4
载流驱动 系统（试 剂贮器、 蠕动泵）
进样系 统（采 样注入 阀）
混合反 应系统 （反应 盘管）
检测系 统（检 测器和 记录仪） 等
装置图：
(1)载流驱动系统 常用蠕动泵挤压富有弹性的塑料软管（又称泵管）来 驱动含试剂的载流或试液在管道内连续流动。 (2)进样系统 一般用旋转进样阀将一定体积的式样以完整的“试样 塞”形式注入管道内含试剂的载流中，这种进样方式 称作正相FIA，也是常用的流动注射分析法。 近年来又提出反相FIA法（Reverse Flow Injection Analysis，rFIA），此法是将试剂与试样颠倒注入， 即将少量的试剂注入到管道内含试样的载流中。rFIA 法适用于水样充足又需节省试剂的情况，且提高了灵 敏度。rFIA法已有了长足的发展。
返回
3.什么是吸收光谱（曲线）？什么是标准曲线？他们有何实 际意义？
返回
4. 分光光度法的特点有哪些？
返回
5.简单阐述分光光度计的结构和工作原理。
返回
6.吸收光谱法的基本定量方法有哪些？
返回
7.示差分光光度法与普通分光光度法有何异同？
返回
8.FIA与传统的连续流动方法之间的特征区别是什么？
思考题
什么是朗伯—比尔定律？摩尔吸收系数 的物理意义是什么？它与吸收系数、比 吸收系数和灵敏度指数有何关系？
1 2 3 4
什么是吸收光谱中特征吸收曲线与最大 吸收峰 ，他们在水质分析中有何意义？
什么是吸收光谱（曲线）？什么是标准曲 线？他们有何实际意义？
分光光度法的特点有哪些？
思考题
5 6
简单阐述分光光度计的结构和工作原理。
2.流动注射分析的优点
1.仪器简单 2.分析速度快
3.取样少 4.自动化程度高
5.应用范围广
可用常规仪器自行 分析频率通常为 每次测定仅需微升 组装，操作简便。 100次/h，最快可 从进样，“化学处理”， 级的溶液，且分析 我国已有FIA—TI 达1200次/h。重现 测量到数据处理和程序 系统封闭，进行的 可与多种检测器联用， 流动注射通用仪。 性好，一般相对标 控制可全部实现自动化。 化学反应不受空气 应用范围广。 准偏差小于1%。 FIA是可行在线自动分 成分影响，还有利 析仪的理论基础。 于保护环境。
吸收光谱法的基本定量方法有哪些？
示差分光光度法与普通分光光度法有何异同？
7wk.baidu.com
8
FIA与传统的连续流动方法之间的特征区别是什么？
The end
1.什么是朗伯—比尔定律？摩尔吸收系数的物理意义是什么 ？它与吸收系数、比吸收系数和灵敏度指数有何关系？
返回
2.什么是吸收光谱中特征吸收曲线与最大吸收峰 ，他们在 水质分析中有何意义？
氰化 物的 FIA —光 度分 析
1）铬（Ⅵ）的FIA—光度分析
a.基本原理 在酸性溶液中，6价铬（CrO42-）与二苯碳酰二肼（ 简称DPC）反应生成紫红色络合物，。引入FIA测定体 系中，。 b.测试条件 FIA体系：载液C1为0.10mol/LH2SO4溶液； 载液C2为0.05%DPC水溶液。 采用DPC和H2SO4溶液分别引入FIA测定体系，基线稳 定，重现性好。 ，标准曲线法求得水中铬（Ⅵ）的含量。 干扰：水样中Fe3+、Zn2+和Ni2+的含量（mg/L）为Cr （Ⅵ）的5倍、Cu2+为2.5倍时，不干扰测定。Cu2+的 含量大于5倍时，产生正干扰，可采用强酸性阳离子交 换树脂消除干扰。测定范围为0～5.0mg/L，其方法回 收率为97%～105%。变异系数CV为0.25%。
1）铜的FIA—光度分析
a.基本原理 在弱碱性条件下，Cu2+与N,N—二乙氨基二硫代甲酸钠 NaDDTC生成化学计量数为1：2的黄棕色络合物，。引 入FIA体系时，在处测吸光度值，由标准曲线上查出对 应的Cu2+的含量。 b.测试条件 FIA体系：载液C1为0.2%EDTA—0.5柠檬酸—NH3— NH4Cl缓冲溶液（pH8.2）； 载液C2为0.2%NaDDTC水溶液； 在上述FIA体系中，工业废水中可能存在的Zn2+、Ni2+ 、Fe3+、Fe2+、Cr(Ⅵ)和Cr3+不干扰测定。测定范围 为0～5.0mg/L，方法的回收率为96%～104%，变异系数 CV为0.75%。
2）锌的FIA—光度分析
a.基本原理 在弱酸性条件下（pH=5.9），Zn2+与二甲酚橙XO形成 红色络合物Zn2+XO， 引入FIA体系中，，在此条件下 ，Cu2+、Ni2+干扰测定。故在570nm处测定吸光度值， 标准曲线法求得水中Zn2+的含量，可消除干扰。 b.测试条件 FIA体系：载液C1为0.5%Na2S2O3和0.1%丁二酮肟混合 液； 载液C2为0.015%二甲酚橙的乙酸盐缓冲溶液。 在上述体系中，电镀废水中的其他离子存在下，不干 扰测定。测定范围为0～10.0mg/L，其方法的回收率为 98%～102%，变异系数CV为0.43%。
（3）连续膜流动注射紫外光度法测定水中二氧化氯
• 近10年来，流动注射分析在线预处理技术得到了令人瞩目 的发展，在非物理平衡及化学平衡条件下实现高效率气— 液、液—液及固—液分离浓集。在线预处理技术主要有膜 分离技术，如利用透气膜的气体扩散能很快测出溶解在水 样中的气体；借助半透膜的渗析作用从大分子中分离出小 分子以及溶剂萃取等，还有离子交换树脂在线预富集等。 1)基本原理 • 二氧化氯（ClO2）的定量方法有碘量发及在360nm最大吸 收波长下的光度法。前种方法受其他氧化剂的干扰，后种 方法受其他在附近有吸收的共存物质的干扰。利用ClO2能 透过微孔性聚四氟乙烯膜管，制作ClO2的流动注射装置（ 图8.26），使ClO2通过，而水中离子及悬浮性物质不能透 过，因此在分析上具有良好的选择性。在处测定吸光度， 由标准曲线查出对应的ClO2含量。本法检出限为2.7×107mol/L。适用于ClO2作消毒剂的水厂中水质监测。
4.流动注射分析在水质分析中的应用举例
在水质分析中的应用
电镀废水中微量铬 （Ⅵ）、锌和镍的顺 序流动注射光度分析
工业废水中微量铜和 氰化物的流动注射光 度分析
连续膜流动注射紫外 光度法测定水中二氧 化氯
铬 （Ⅵ） 的 FIA —光 度分 析
锌的 FIA —光 度分 析
镍的 FIA —光 度分 析
铜的 FIA —光 度分 析