連續(xù)流動注射.ppt

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1、流動注射分析王同蕾第四章流動注射分析1.概述2.原理3.儀器4.基本技術(shù)5.應(yīng)用實例200年前的操作模式加液稀釋過濾定容攪拌滴定等等手工操作原始手工操作電腦控制儀器共存于lab樣品處理占90％時間1970s出現(xiàn)1.概述FlowInjectionAnalysis,FIA流動注射分析技術(shù)是由丹麥技術(shù)大學(xué)RUZICKA和HANSEN于1974年提出的，它是在物理不平衡和化學(xué)不平衡下，進(jìn)行動態(tài)測定的一門微量濕化學(xué)分析技術(shù)。該技術(shù)的突出特點是分析速度快、精度高、節(jié)省試劑和試樣、適應(yīng)性廣、設(shè)備和操作簡單、使用方便和易于實現(xiàn)在線監(jiān)測。它是實現(xiàn)溶液化學(xué)分析自動

2、化和研究化學(xué)理論的有效手段。1.概述自動化高效率模仿手工操作間歇式自動分析系統(tǒng)1940s氣泡間隔式連續(xù)流動分析系統(tǒng)1950s把分析試樣、試劑容器管道FIA系統(tǒng)1970s1.概述打破幾百年的平衡條件的傳統(tǒng)無氣泡間隔流動載流非平衡態(tài)在線處理測定觸發(fā)化學(xué)實驗室的根本性變革1.概述高效率的前處理部分要與檢測技術(shù)結(jié)合廣泛適應(yīng)性Ruzicka&Hansen:連續(xù)分析的工具微型化和集成化的工具連接化學(xué)與儀器的鏈索多維分析信息的手段連續(xù)檢測和過程控制的工具脈沖響應(yīng)技術(shù)連接多種檢測手段分光光度儀AAS儀電化學(xué)儀生化分析在線處理萃取等分離消化廣泛適應(yīng)性高效率一般1

3、00－300樣/h包括分離40－60樣/h低消耗微量技術(shù)試樣10-100μl節(jié)約試劑90％-99%高精度一般0.5%-1%RSD不穩(wěn)定反應(yīng)或在線處理1.5%-3%RSD設(shè)備簡單、價廉面積相當(dāng)于英文打字機(jī)價格國產(chǎn)近數(shù)千元1.概述定義的發(fā)展將一定體積的試樣溶液注入到無空氣分隔的適當(dāng)載流溶液中、經(jīng)過受控制的分散過程，形成高度重現(xiàn)的試樣帶，并輸送至流通式檢測器，檢測其連續(xù)變化的物理或化學(xué)信號的方法。從注入一定體積并在無空氣分隔的連續(xù)載流中得到分散的試樣區(qū)帶形成的濃度梯度中收集信息的技術(shù)。在熱力學(xué)非平衡條件下，在液流中重現(xiàn)地處理試樣或試劑區(qū)帶的定量流動分

4、析技術(shù)。1.概述載流驅(qū)動系統(tǒng)carrierH2O或與試樣反應(yīng)的試劑注樣器sampleinjector反應(yīng)器reactor流通式檢測儀flow-throughdetector記錄儀典型的FIA記錄峰基本系統(tǒng)2.原理試樣區(qū)帶的分散混合總是不完全的流速不變，狀態(tài)重現(xiàn)FIA可以重現(xiàn)分析結(jié)果傳統(tǒng)是均勻混合/氣泡間隔2.原理分散系數(shù)D(dispersioncoefficient)D=C0/CD=C0/Cmax未分散前的試樣濃度某段流體元中的濃度峰值處的濃度低中高分散體系D＝1－22－10>102.原理分散的影響因素注入體積VD=C0/C=[1-exp(-V

5、K)]-1常數(shù)V大D小分散度低V1/2(D=2)分散能力的重要指標(biāo)0常用FIA的V1/2在50-200μl2.原理載流流速對D基本無影響反應(yīng)管道長度LD=1+KL欲增大分散帶降低V更有效同時提高采樣頻率欲延長反應(yīng)時間降低流速或停流更有效不降低采樣頻率反應(yīng)管道孔徑RD=1+KR3/2注入體積VD=[1-exp(-VK)]-1R一般0.1-3mm0.50.81.02.0mm3.儀器傳輸設(shè)備-FIA心臟蠕動泵peristalticpump輥杠調(diào)壓器泵管壓蓋卡具轉(zhuǎn)動壓出空氣真空吸液3.儀器管道或反應(yīng)器管道或反應(yīng)器聚四氟乙烯管內(nèi)徑0.5-1mm空管式盤管

6、式即螺旋式填充床填入玻璃珠等，需高壓泵直徑越小，展寬程度越小單珠串顆粒直徑為管徑的60-80%展寬約為空管的1/10高進(jìn)樣頻率,仍可用蠕動泵3.儀器H1A1E1D1B1C1G1F1A2H2G2F2E2D2C2B2A1B1F1E1C1D1H1G1A2H2G2F2E2D2C2B2閥門液路方向底物環(huán)管道旋轉(zhuǎn)后3.儀器十六通閥結(jié)構(gòu)詳圖流通式監(jiān)測器流通式比色池火焰原子吸收光譜本來就要連續(xù)供樣化學(xué)發(fā)光與熒光也常用3.儀器4.1單道流路4.2多道流路4.3停流技術(shù)4.基本技術(shù)單道流路僅適用于單一試劑試劑即載流，消耗大Hg(SCN)2+2Cl-→HgCl2+2

7、SCN-Fe3++SCN-→Fe(SCN)2+單路，試樣塞，形成雙峰PD0.8ml/minHg(SCN)2WS0.50mmFe3+50cm單路測Cl-4.基本技術(shù)多道流路均勻混合靈敏度提高1.51.5Dml/minCWS0.75mmR40cm540nm多道：多個試劑循序加入測定亞硝酸根靈敏度較單道提高22倍雙道4.基本技術(shù)停流技術(shù)stoppedflowtechnique反應(yīng)完全，提高靈敏度動力學(xué)研究試樣帶流經(jīng)檢測器時停止流動一段時間反應(yīng)繼續(xù)進(jìn)行反應(yīng)本來就完成產(chǎn)物分解熄滅現(xiàn)象4.基本技術(shù)停流法測定葡萄酒中SO2甲醛催化鹽酸副品紅和SO2反應(yīng)生成紫

8、紅色絡(luò)合物580nm紅葡萄酒干擾FI停流測出停流階段A的升高5.應(yīng)用實例FIA基于差速直接測定測定茶湯中Zn2+三元體系Zn-PAN-TritonX1