CZ2009726A3 - Zarízení sekvencní injekcní analýzy pro extrakci kapalina-kapalina - Google Patents
Zarízení sekvencní injekcní analýzy pro extrakci kapalina-kapalina Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2009726A3 CZ2009726A3 CZ20090726A CZ2009726A CZ2009726A3 CZ 2009726 A3 CZ2009726 A3 CZ 2009726A3 CZ 20090726 A CZ20090726 A CZ 20090726A CZ 2009726 A CZ2009726 A CZ 2009726A CZ 2009726 A3 CZ2009726 A3 CZ 2009726A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- detector
- extraction
- extraction unit
- sample
- selection valve
- Prior art date
Links
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 title claims abstract description 15
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 title claims description 12
- 238000000622 liquid--liquid extraction Methods 0.000 title claims description 10
- 238000002347 injection Methods 0.000 title claims description 9
- 239000007924 injection Substances 0.000 title claims description 9
- 238000000605 extraction Methods 0.000 claims abstract description 99
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims abstract description 40
- 239000002904 solvent Substances 0.000 claims abstract description 40
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 36
- 239000000243 solution Substances 0.000 claims description 26
- 239000002699 waste material Substances 0.000 claims description 13
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 claims description 10
- 230000002457 bidirectional effect Effects 0.000 claims description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 7
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 claims description 3
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims 1
- 238000011010 flushing procedure Methods 0.000 abstract 1
- 239000000523 sample Substances 0.000 description 25
- 238000000034 method Methods 0.000 description 14
- 239000012074 organic phase Substances 0.000 description 14
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 14
- XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N Ethyl acetate Chemical compound CCOC(C)=O XEKOWRVHYACXOJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 6
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 6
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 5
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 5
- 239000008346 aqueous phase Substances 0.000 description 4
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 239000000546 pharmaceutical excipient Substances 0.000 description 3
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 3
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 3
- 238000005406 washing Methods 0.000 description 3
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N Chloroform Chemical compound ClC(Cl)Cl HEDRZPFGACZZDS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 2
- 239000004809 Teflon Substances 0.000 description 2
- 229920006362 Teflon® Polymers 0.000 description 2
- 229940072049 amyl acetate Drugs 0.000 description 2
- PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N anhydrous amyl acetate Natural products CCCCCOC(C)=O PGMYKACGEOXYJE-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000003556 assay Methods 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 230000005587 bubbling Effects 0.000 description 2
- MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M heptanoate Chemical compound CCCCCCC([O-])=O MNWFXJYAOYHMED-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 239000012044 organic layer Substances 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N picric acid Chemical compound OC1=C([N+]([O-])=O)C=C([N+]([O-])=O)C=C1[N+]([O-])=O OXNIZHLAWKMVMX-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000005855 radiation Effects 0.000 description 2
- 238000011896 sensitive detection Methods 0.000 description 2
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 2
- 125000001541 3-thienyl group Chemical group S1C([H])=C([*])C([H])=C1[H] 0.000 description 1
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- 239000003125 aqueous solvent Substances 0.000 description 1
- 239000000872 buffer Substances 0.000 description 1
- 230000008859 change Effects 0.000 description 1
- FIMJSWFMQJGVAM-UHFFFAOYSA-N chloroform;hydrate Chemical compound O.ClC(Cl)Cl FIMJSWFMQJGVAM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 239000012141 concentrate Substances 0.000 description 1
- 239000000356 contaminant Substances 0.000 description 1
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 1
- 150000004699 copper complex Chemical class 0.000 description 1
- 238000013461 design Methods 0.000 description 1
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 description 1
- 238000005206 flow analysis Methods 0.000 description 1
- 238000004401 flow injection analysis Methods 0.000 description 1
- 231100001261 hazardous Toxicity 0.000 description 1
- 239000012535 impurity Substances 0.000 description 1
- 239000012528 membrane Substances 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000005191 phase separation Methods 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 239000012488 sample solution Substances 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 125000000391 vinyl group Chemical group [H]C([*])=C([H])[H] 0.000 description 1
- 229920002554 vinyl polymer Polymers 0.000 description 1
Landscapes
- Sampling And Sample Adjustment (AREA)
Abstract
Zarízení sestávající z mísící cívky a extrakcní jednotky spojené s detektorem, rízené ovládacím programem pocítace podle vynálezu spocívá v tom, že extrakcní jednotka (11) je pres druhý selekcní ventil (12) spolecne s detektorem (16) propojena pres druhou obousmernou pístovou pumpu (14) se zásobníkem (15) extrakcního rozpouštedla urceného k nadávkování vzorku z extrakcní jednotky (11), k jeho analýze v prutokové cele detektoru (16) a k odstranení vzorku z detektoru (16) a k propláchnutí této cásti zarízení za úcelem prípravy zarízení pro další analýzu.
Description
Oblast techniky
Předkládaný vynález se týká oblasti analytické chemie, konkrétně přípravy vzorku před vlastním stanovením sledované látky. Týká se případů, kdy je potřeba sledovanou látku získat z roztoku vzorku nebo před vlastním stanovením sledovanou látku zakoncentrovat extrakčním postupem. Používá automatizovanou průtokovou analytickou techniku založenou na uzavřeném systému, ve kterém jsou spojeny dvě jednotky - jedna část běžná u jakéhokoliv systému sekvenční injekční analýzy a druhá určená pro manipulaci s extrakční směsí a pro stanovení sledované látky po její automatické extrakci do rozpouštědla nemísitelného s rozpouštědlem použitým v první části systému.
Dosavadní stav techniky
Extrakce kapalina-kapalina se provádějí velmi často manuálně, ale v literatuře byla zaznamenána celá řada prací týkajících se automatizace časově náročného manuálního postupu, při kterém pracovníci laboratoře manipulují snevodnými rozpouštědly. Řešení podobné předkládanému vynálezu bylo popsáno v systému SIA-LAV (sekvenční injekční analýza ve spojení s lab-at-valve technikou) [ Burkham R., Jakmunee J., Grudpan K., Anal. Sci. 22 (2006) 137-140],
Tento systém byl založen na nasátí roztoků činidel, vzorku a organického rozpouštědla do mísící cívky v systému sekvenční injekční analýzy. V mísící cívce byla zajištěna extrakce barevného produktu do organického rozpouštědla pomocí několikanásobné změny směru toku a tím dokonalého promísení nasátých zón roztoků. Z mísící cívky byly roztoky přesunuty do separační nádobky, ve které byl extrahovaný produkt po separaci fází přímo měřen pomocí optických vláken připojených ve spodní části nádobky.
Toto řešení je vhodné pro některé kombinace rozpouštědel, není tedy úplně univerzální. Z pohledu detekce je použita poměrně krátká optická dráha, která nemusí být dostatečná pro stanovení nízkých koncentračních hladin extrahovaných produktů.
Další řešení jsou založená na speciálních typech segmentorů (zařízení pro snadné oddělení organické a vodné fáze), které využívají různých tvarů segmentorů včetně typů s přechodem extrahovaných složek přes membránu [Kolev, S.D., McKelvie I.D., Comprehensive analytical chemistry, Advances in flow injection analysis and related techniques, Elsevier, Amsterodam, 2008]. Tato zařízení však nejsou běžnou součástí průtokových systémů a také nejsou univerzální pro různé kombinace organických rozpouštědel využívaných pro extrakce kapalina-kapalina.
Další možností je rozeznání vodné a organické zóny v průtokové cele detektoru pomocí měření při různých vlnových délkách. V tomto případě není nutné oddělovat vodnou a organickou fázi v průtokovém systému. Toto řešení bylo použito v systému průtokové injekční analýzy se spektrofotometrickým detektorem pracujícím sLED diodou. Pro zpracování naměřených dat byl použit speciálně vytvořený počítačový program [Liu H., Dasgupta P.K., Anal. Chim. Acta 288 (1994) 237-245]. Nevýhoda tohoto systému je právě v nutnosti použití speciální zpracování naměřených dat.
V průtokových systémech se také využívá možnosti segmentovaného toku, ve kterém se střídají zóny vodných roztoků a organického rozpouštědla, případně jsou od sebe v určitém pořadí odděleny zónou vzduchu [Luo Y., Al-Othman R., Růžička J., Christian G.D., Analyst 121 (1996) 601-606]. V tomto případě na povrchu hadiček vzniká vrstva organické fáze, do které se extrahuje sledovaný produkt. Ten je následující zónou odlišného organického rozpouštědla vymyt a převeden do průtokové cely detektoru. Problémem tohoto uspořádání je opět nemožnost univerzálně použít jakoukoliv kombinaci rozpouštědel.
Podstata vynálezu
Uvedené nevýhody odstraňuje zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakce kapalinakapalina, sestávající z mísící cívky a extrakční jednotky spojené s detektorem, řízené ovládacím programem počítače, které podle vynálezu spočívá v tom, že extrakční jednotka je přes druhý selekční ventil společně s detektorem propojena přes obousměrnou druhou pístovou pumpu se zásobníkem extrakčního rozpouštědla, které je určené k nadávkování vzorku z extrakční jednotky k jeho analýze v průtokové cele detektoru. Dále slouží k odstranění vzorku z detektoru a k propláchnutí této druhé části zařízení za účelem přípravy zařízení pro další analýzu.
S výhodou je první mísící cívka pro shromáždění vzorku, extrakčního rozpouštědla, plynu, pomocných roztoků usnadňujících konečnou extrakci a detekci sledované látky obsažené ve vzorku, propojena přes obousměrnou první pístovou pumpu s prvním zásobníkem nosného media, který slouží k. transportu všech uvedených kapalin průtokovým systémem zařízení. První mísící cívka je dále přes první selekční ventil propojena se zásobníky pomocných roztoků a reakčních činidel, extrakčního činidla a plynu. První mísící cívka je dále přes první selekční ventil propojena s extrakční jednotkou, která je propojena s detektorem. ExtrakČní jednotka je přes 6-cestný druhý selekční ventil propojena s detektorem a dále s druhou mísící cívkou propojenou s obousměrnou druhou pumpou, pro nasávání sledované látky v extrakčním rozpouštědle z extraktoru do detektoru, obousměrná druhá pumpa je dále propojena se zásobníkem extrakčního rozpouštědla, detektor je propojen s odpadní lahví.
První mísící cívka je dále přes 8-cestný první selekční ventil propojena s druhým zásobníkem vzorků, s třetím zásobníkem pro pomocné roztoky, se čtvrtým zásobníkem reakčního činidla, s pátým zásobníkem extrakčního rozpouštědla, se šestým zásobníkem plynu a se sedmým zásobníkem pro uložení odpadu z extrakční jednotky po převedení části extrakčního rozpouštědla obsahujícího sledovanou látku do detektoru.
Extrakční jednotka je opatřena přívodní hadičkou a odpadní hadičkou pro odstranění obsahu extrakční jednotky do sedmého zásobníku, které obě ústí u dna extrakční jednotky, a dále je opatřena odvodní hadičkou s nastavitelnou pozicí pro odběr Části extrakčního rozpouštědla obsahujícího extrahovanou sledovanou látku.
Součástí zařízení je počítač, s ovládacím programem pro ovládání první pístové pumpy a druhé pístové pumpy a prvního selekčního ventilu a druhého selekčního ventilu na základě postupně prováděných příkazů předem vytvořeného ovládacího programu.
Zařízení tvoří uzavřený systém, v němž je míšení jednotlivých komponent a extrakce vzorku do extrakčního rozpouštědla a jeho separace umožněna nosným mediem, jehož pohyb zajišťuje obousměrná první pístová pumpa, první selekční ventil, a odebrání extrakčního rozpouštědla obsahujícího sledovanou látku do detektoru, detekce a propláchnutí cesty mezi extraktorem a detektorem včetně detektoru je zajištěno mediem extrakčního rozpouštědla, jehož pohyb zajišťuje obousměrná druhá pístová pumpa a druhý selekční ventil.
Výhodou zařízení je bezpečná práce s rizikovými a zdraví škodlivými látkami, zejména organickými rozpouštědly, v uzavřeném systému. Také spotřeba všech použitých roztoků, včetně organických rozpouštědel i vzniklého odpadu je nesrovnatelně menší ve srovnání s manuálním provedením extrakce kapalina-kapalina. Další výhodou je výrazné zvýšení
4·· * * · *· · · * - ·· ♦· * «v · • · · · * ·*·« ······ · * · * *·· • · · * · ·· • · · · · · · «· · · přesnosti stanovení sledované látkami, protože extrakce v průtokovém systému probíhá za předem naprogramovaných a stejně dodržovaných podmínek bez nutnosti zásahu obsluhy přístroje, což snižuje riziko lidské chyby a nepřesnosti, které při manuálním provedení snižují přesnost provedeného postupu.
Z hlediska sestavení systému je výhodou jeho rozdělení do dvou částí, kdy je ve druhé části systému používáno stejné organické rozpouštědlo, jako pro extrakci sledované látky, čímž se v systému dosáhne citlivější detekce bez nutnosti řešit problémy s neúplně rozdělenými nemísitelnými fázemi a jejich průchodem průtokovou celou detektoru. Také se v tomto systému nesetkáváme s problémy nedokonalého promytí systému při opakování extrakce s různými vzorky s různým obsahem stejné sledované látky. Takže nedochází k přenosu nečistot (např. i sledované látky) z jednoho vzorku do vzorku následujícího.
Uspořádání extraktoru umožňuje provádět extrakci vzorku z roztoku s nižší hustotou do roztoku s vyšší hustotou i opačně.
Přehled obrázků.
Obr. 1 znázorňuje schéma zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakci kapalina-kapalina.
Obr.2A znázorňuje schéma extrakční jednotky, kdy hustota extrakčního rozpouštědla je menší než hustota vzorku se sledovanou látkou.
Obr.2B znázorňuje schéma extrakční jednotky, kdy hustota extrakčního rozpouštědla je větší než hustota vzorku se sledovanou látkou.
Příklady provedení.
Zařízení znázorněné na obr.l sestává z první mísící cívky 3 , která je přes obousměrnou první pístovou pumpu 2 propojena s prvním zásobníkem 1 nosného media, který slouží k transportu všech uvedených kapalin průtokovým systémem zařízení. První mísící cívka 3 je dále přes 8cestný první selekční ventil 10 propojena s druhým zásobníkem 4 vzorků, s třetím zásobníkem 5 pro pomocné roztoky, se čtvrtým zásobníkem 6 reakčního činidla, s pátým
zásobníkem 7 extrakčního rozpouštědla, se šestým zásobníkem 8 plynu a se sedmým zásobníkem 9 pro uložení odpadu z extrakční jednotky 11 po převedení části extrakčního rozpouštědla obsahujícího sledovanou látku do detektoru 16.
První mísící cívka 3 je dále přes první selekční ventil 10 propojena s extrakční jednotkou 11, která je propojena s detektorem 16. Extrakční jednotka 11 je přes 6-cestný druhý selekční ventil 12 propojena s detektorem 16 a dále s druhou mísící cívkou 13 propojenou s druhou obousměrnou pumpou 14, Druhá obousměrná pumpa 14 je dále propojena se zásobníkem extrakčního rozpouštědla 15, detektor 16 je propojen s odpadní lahví 17.
- obousměrná první pístová pumpa, pohyb jejího pístu je řízen ovládacím programem počítače 18 a uskutečněn přesným krokovým elektromotorem, zásobník pístu o objemu 5 ml je plněn z prvního zásobníku 1 nosného media,
- první mísící cívka slouží pro nasávání jednotlivých roztoků do systému, je tvořena spirálně stočenou teflonovou hadičkou o průměru 0,75 mm a délce 150 cm.
- 8-cestný první selekční ventil, jehož centrální vstup je spojen s první mísící cívkou 3, ostatní obvodové vstupy jsou použity pro nasávání roztoků ze zásobníků a jejich přesun z mísící cívky 3 do extrakční jednotky 11, pozice ventilu jsou řízeny ovládacím programem počítače 18,
- extrakční jednotka zPE (polyethylenu) o objemu 1 ml, přesná pozice hadiček je vyznačena na obrázku 2.
- 6-cestný druhý selekční ventil, jehož centrální vstup je spojen s druhou mísící cívkou 13, obvodové vstupy jsou spojeny s extrakční jednotkou 11, detektorem 16, pozice ventilu jsou řízeny ovládacím programem počítače 18.
- druhá mísící cívka slouží pro nasávání extrakčního rozpouštědla do systému, je tvořena spirálně stočenou teflonovou hadičkou o průměru 0,75 cm a délce 35 cm.
- obousměrná druhá pístová pumpa, pohyb jejího pístu je řízen ovládacím programem počítače 18 a uskutečněn přesným krokovým elektromotorem, zásobník pístu o objemu 5 ml je plněn z osmého zásobníku 15 extrakčního rozpouštědla.
- detektor je vybavený zdrojem záření a průtokovou celou, umožňující přesnou a citlivou detekci stanovovaných látek, snímání dat detektorem, jejich ukládání a vyhodnocení provádí počítač 18 v rámci ovládacího programu. Po průtoku celou detektoru 16 je procházející roztok odveden do odpadní lahve 17.
Součástí zařízení je počítač, s ovládacím programem pro ovládání první pístové pumpy 2 a druhé pístové pumpy 12 a prvního selekčního ventilu 10 a druhého selekčního ventilu 12 na základě postupně prováděných příkazů předem vytvořeného ovládacího programu uloženého v počítači 18..
Na obr. 2A a 2B jsou znázorněny dvě snadno přestavitelné varianty uspořádání extrakční jednotky 11.
Extrakční jednotka 11 je opatřena přívodní hadičkou 19 a odpadní hadičkou 21 pro odstranění obsahu extrakční jednotky 11 do sedmého zásobníku 9, které obě ústí u dna extrakční jednotky 11. Dále je opatřena odvodní hadičkou 20 pro odběr části extrakčního rozpouštědla obsahujícího extrahovaný vzorek, jejíž pozice je nastavitelná a umožňuje odběr z horní nebo dolní fáze v závislosti na hustotě extrakčního rozpouštědla.
Uspořádání znázorněné na obr. 2A je určeno pro extrakci stanovované látky ze vzorku do extrakčního rozpouštědla s nižší hustotou než vzorek, uspořádání znázorněné na obr. 2B pro extrakci stanovované látky do extrakčního rozpouštědla s vyšší hustotou než vzorek.
Postup měření
Před vlastním měřením je v počítači 18 sestaven ovládací program, který řídí jednotky průtokového systému, ve formě příkazů, které se provádějí v určeném časovém sledu. Jednotlivé součásti systému přijímají a vykonávají příkazy podle ovládacího programu. Po dokončení jednoho příkazu počítač 18 přistoupí automaticky k provádění dalšího příkazu.
Po zapnutí všech součástí průtokového systému, včetně počítače 18 a zdroje záření pro detektor 16 je promyta nosným mediem první část sytému - první pístová pumpa 2, první mísící cívka 3, první selekční ventil 10 a extrakční jednotka 11 a organickým rozpouštědlem je promyta druhá část systému - druhý selekční ventil 12, druhá mísící cívka 13, druhá pístová pumpa 14, průtoková cela detektoru 16. Tímto promytím je zabezpečeno naplnění obou částí systému a odstranění případných nečistot. V programu počítače 18 jsou nastaveny parametry detektoru 16, které umožňují měnit rychlost snímání měřeného signálu a vlnovou délku, při které je měřený signál snímán.
Vlastní měření začíná naplněním zásobníku pístu první pístové pumpy 2 určitým objemem nosného media ze zásobníku 1 nosného media. Tento objem nosného media zabezpečuje transport dále nasávaných roztoků průtokovým systémem. Přes první selekční ventil 10 jsou pak nasávány určité objemy vzorku a pomocných látek ze zásobníků 4 až 8 v pořadí, které je optimální pro prováděné stanovení sledované látky. Nasátí uvedených roztoků je umožněno pohybem pístu pístové pumpy směrem dolů. Uvedené roztoky jsou nasáty do první mísící cívky 3 a obrácením pohybu pístu první pístové pumpy 2 jsou přes první selekční ventil 10
• · * přeneseny do extrakční jednotky 11. V extrakční jednotce lije provedeno promíchání všech roztoků probubláním bublinkami vzduchu. Tím je umožněn průběh reakce sledované látky ze vzorku s činidlem vhodným pro její detekci, při které vzniká barevný komplex. Následuje extrakce (přechod) barevného komplexu sledované látky ze vzorku, například vodného roztoku do organické fáze - extrakčního rozpouštědla. Oddělení vodné a organické fáze je provedeno na základě rozdílných hustot obou fází krátkým stáním obsahu v extrakční jednotce _11. Výsledkem tohoto postupu jsou dvě zřetelně oddělené vrstvy vodné a organické fáze v extrakční jednotce 11, přičemž organická vrstva obsahuje barevný komplex sledované látky.
V dalším kroku je zásobník pístu druhé pístové pumpy 14 naplněn určitým objemem organické fáze z osmého zásobníku 15 organické fáze. Tento objem organické fáze slouží k manipulaci a transportu dále nasátého objemu extrakčního rozpouštědla obsahujícího extrahovanou sledovanou látku, respektive organické vrstvy z extrakční jednotky H v průtokovém systému. Potom je nasát určitý velmi malý objem organické fáze s extrahovanou sledovanou látkou z extrakční jednotky 11 přes druhý selekční ventil 12 do druhé mísící cívky 13. Nasátí uvedeného malého objemu organické fáze je umožněno pohybem pístu druhé pístové pumpy 14 směrem dolů. Při obráceném pohybu pístu druhé pístové pumpy 14 je nasátý objem organické fáze převeden přes druhý selekční ventil 12 do odpadní lahve 17. Tím je bezprostředně před stanovením sledované látky propláchnuta hadička pro nasávání extrahovaného barevného komplexu sledované látky v organické fázi novým vzorkem a připravena pro vlastní nasátí nového vzorku.
V dalším kroku je určitý objem organické fáze s extrahovanou sledovanou látkou nasát z extrakční jednotky 11 přes druhý selekční ventil 12 do druhé mísící cívky 13 při pohybu pístu druhé pístové pumpy 14 směrem dolů. Odtud opět obrácením pohybu pístu druhé pístové pumpy 14 přes druhý selekční ventil 12 do detektoru 16. kde v průtokové cele barevný komplex sledované látky způsobí odezvu detektoru 16. Detektor 16 začne na příkaz ovládacího programu snímat signál a tato odezva je přenesena zpátky do ovládacího programu počítače 18, kde je signál zaznamenán ve formě píku v části programu sledující signál detektoru 16. Z průtokové cely detektoru 16 je zóna sledované látky přenesena do odpadní lahve 17.
Nakonec je zbylý objem roztoků v extrakční jednotce 11 přenesen přes první selekční ventil 10 do první mísící cívky 3 při pohybu pístu první pístové pumpy 2 směrem dolů a při obráceném pohybu pístu první pístové pumpy 2 do sedmého zásobníku 9. Tak je extrakční jednotka 11 vyprázdněna a připravena pro další analýzu. Zároveň je promyta nosným mediem • · · · · · · · <4 * ···♦· · · · *· · ·*« · · ···
8*· · ..........
naplněným z pístu první pístové pumpy 2 na začátku postupu měření první mísící cívka 3 a tím je zamezeno míšení zbytků předchozího a následujícího vzorku v první mísící cívce 3. Celý postup stanovení jednoho konkrétního vzorku je prováděn třikrát a výsledná hodnota obsahu sledované látky je průměrem tří hodnot získaných uvedeným postupem.
Pří změně sledované látky a použitých pomocných látek je nutné vyměnit druhý zásobník 4 vzorku a pomocných látek - pufru, reakčního činidla a organického rozpouštědla (5 - 7), a také osmý zásobník 15 extrakčního rozpouštědla - organické fáze, který musí obsahovat stejné organické rozpouštědlo, jaké je použito pro extrakci barevného komplexu další sledované látky. Pozice odvodní hadičky 20 musí být upravena podle hustoty použitého organického rozpouštědla. Po promytí průtokového systému stejným postupem, který je uveden na začátku postupu měření, je možné provést stanovení jiné sledované látky extrakcí kapalina-kapalina s využitím jiného organického rozpouštědla.
Příklady konkrétního provedení extrakce a detekce
Příklad 1
Zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakci kapalina-kapalina bylo využito pro stanovení obsahu kyseliny pikrové jako barevného komplexu s činidlem (2-[2-(4-metoxy-fenylamino)vinyl]-l,3,3-trimetyl-37/-indolium chloridem), který byl vytvořen v první části systému a poté extrahován z vodného roztoku do různých organických rozpouštědel. Pro smísení extrakční směsi byl vyzkoušen způsob popsaný v literatuře [1] (míšení v mísící cívce), který je v tomto systému také jednoduše a bez úpravy systému umožněn. V rámci testování v automatizovaném průtokovém systému byly vyzkoušeny ethylacetát a amylacetát. Protože mají uvedená rozpouštědla nižší hustotu než voda, byla extrakční jednotka použita v uspořádání A (viz Obr. 2A). Kyselost prostředí pro optimální průběh extrakce byla upravena kyselinou chlorovodíkovou v nízké koncentraci. Pro praktickou aplikaci byl vybrán ethylacetát, u kterého byla hodnocena výtěžnost extrakce pro různé koncentrace kyseliny pikrové (99,69 až 100,96 %). Opakovatelnost stanovení se pohybovala v rozmezí 0,52 až 1,79 %, což představuje výrazně lepší výsledek v porovnání s manuálním provedením extrakce, kdy se hodnoty opakovatelnosti blíží 6,5 %. ????
Příklad 2 • · · • · · • · · · • · ♦·♦· · • · ♦ θ ♦ · ·
Míšení extrakční směsi pomocí probublávání bublinkami vzduchu (vzduchová zóna měla objem 700 μΐ) v separační jednotce byl použit pro automatickou extrakci barevného komplexu mědi s činidlem (l,3,3-trimethyl-2-[5-(l,3,3-trimethyl-l,3-dihydroindol-2-ylÍdene)-penta-l,3dienyl]-3H-indolium chloridem). V tomto případě byl barevný komplex extrahován z vodného roztoku do amylacetátu. Extrakční jednotka byla opět použita v uspořádání A (viz Obr. 2 A). Kyselost prostředí pro zajištění optimální extrakce byla zajištěna přidáním kyseliny do roztoku činidla. Výtěžnost extrakce byla v rozmezí 95,50 až 102,25 % a opakovatelnost stanovení, hodnocená pro různé koncentrace vzorků měřené v rámci jednoho dne, byla 0,52 až 1,91 %.
Příklad 3
V předchozím případě aplikovaném na stanovení mědi bylo testováno použití rozpouštědla s větší hustotou než má voda - chloroformu. Úprava postupu měření i technického řešení systému spočívala pouze v použití extrakční jednotky v uspořádám' B (viz Obr. 2B). Objem nevodného rozpouštědla aspirovaný pro extrakční krok a také aspirovaný do druhé části systému, ve které probíhala detekce, byly v obou případech zvětšeny řádově o 10 μΐ. Jiné úpravy systému nebyly nutné a chloroform, jako zástupce rozpouštědel s vyšší hustotou než voda, je možné využít v popsaném univerzálním automatizovaném systému pro extrakci kapalina-kapalina sledovaných látek.
Průmyslová využitelnost
Zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakce kapalina-kapalina podle vynálezu je využitelné v chemických a farmaceutických analytických laboratořích.
Claims (5)
- Patentové nároky1. Zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakce kapalina-kapalina , sestávající z mísící cívky a extrakční jednotky spojené s detektorem, řízené ovládacím programem počítače, vyznačující se tím, že extrakční jednotka (11) je přes druhý selekční ventil (12) společně s detektorem (16) propojena přes druhou obousměrnou pístovou pumpu (14) se zásobníkem (15) extrakčního rozpouštědla určeného k nadávkování vzorku z extrakční jednotky (11) k jeho analýze v průtokové cele detektoru (16) a k odstranění vzorku z detektoru (16) a k propláchnutí této části zařízení za účelem přípravy zařízení pro další analýzu.
- 2. Zařízení podle nároku 1 vyznačující se tím, že sestává z první mísící cívky (3) pro shromáždění vzorku, extrakčního rozpouštědla, plynu, a pomocných roztoků usnadňujících konečnou extrakci a detekci sledované látky obsažené ve vzorku, první mísící cívka (3) je přes obousměrnou první pístovou pumpu (2) propojena s prvním zásobníkem (1) nosného media, které slouží k transportu všech uvedených kapalin průtokovým systémem zařízení, první mísící cívka (3) je dále přes první selekční ventil (10) propojena se zásobníky pomocných roztoků a reakčních Činidel, extrakčního činidla, plynu., a pro uložení odpadu, první mísící cívka (3) je dále přes první selekční ventil (10) propojena s extrakční jednotkou (11), která je propojena s detektorem (16), extrakční jednotka (11) je přes 6-cestný druhý selekční ventil (12) propojena s detektorem (16) a dále s druhou mísící cívkou (13) propojenou s druhou obousměrnou pumpou (14), pro nasávání sledované látky v extrakčním rozpouštědle z extraktoru (11) do detektoru (16), druhá obousměrná pumpa (14) je dále propojena se zásobníkem extrakčního rozpouštědla (15), detektor (16) je propojen s odpadní lahví (17).
- 3. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že první mísící cívka (3) je dále přes 8-cestný první selekční ventil (10) propojena s druhým zásobníkem (4) vzorků, s třetím zásobníkem (5) pro pomocné roztoky, se čtvrtým zásobníkem (6) detekčního činidla, s pátým zásobníkem (7 ) extrakčního rozpouštědla, se šestým zásobníkem (8) plynu a se sedmým zásobníkem (9) pro uložení odpadu z extrakční jednotky (11) po převedení části extrakčního rozpouštědla obsahujícího sledovanou látku do detektoru (16).
- 4. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že extrakční jednotka (11) je opatřena přívodní hadičkou (19) a odpadní hadičkou (21) pro odstranění obsahu extrakční jednotky (11) do sedmého zásobníku (9), které obě ústí u dna extrakční jednotky (11), a dále je opatřena odvodní hadičkou (20) s nastavitelnou pozicí pro odběr části extrakčního rozpouštědla obsahujícího extrahovanou sledovanou látku.
- 5. Zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že jeho součástí je počítač, s ovládacím programem pro ovládání první pístové pumpy (2) a druhé pístové pumpy (12) a prvního selekčního ventilu (10) a druhého selekčního ventilu (12) na základě základě postupně prováděných příkazů předem vytvořeného ovládacího programu .
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2009-726A CZ304296B6 (cs) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | Zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakci kapalina-kapalina |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2009-726A CZ304296B6 (cs) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | Zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakci kapalina-kapalina |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ2009726A3 true CZ2009726A3 (cs) | 2011-05-11 |
| CZ304296B6 CZ304296B6 (cs) | 2014-02-19 |
Family
ID=43969288
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2009-726A CZ304296B6 (cs) | 2009-11-04 | 2009-11-04 | Zařízení sekvenční injekční analýzy pro extrakci kapalina-kapalina |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CZ (1) | CZ304296B6 (cs) |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4816226A (en) * | 1987-12-30 | 1989-03-28 | Shell Oil Company | Apparatus for continuous flow injection solvent extraction analysis |
| CA2094230A1 (en) * | 1992-05-15 | 1993-11-16 | James J. Krejci | Primer coating, polyester film having a primer coating, and a process for coating film |
| US6613579B2 (en) * | 2001-02-02 | 2003-09-02 | Global Fia, Inc. | Sequential injection liquid-liquid extraction |
| JP4347084B2 (ja) * | 2004-02-24 | 2009-10-21 | 三菱重工業株式会社 | スミヤ分析装置及びスミヤ分析方法 |
-
2009
- 2009-11-04 CZ CZ2009-726A patent/CZ304296B6/cs not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CZ304296B6 (cs) | 2014-02-19 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US11275095B2 (en) | Sample pretreatment apparatus, robotic arm, and sample pretreatment method | |
| JP5208675B2 (ja) | 検体処理装置 | |
| JP4406643B2 (ja) | 液体サンプル採取プローブおよび清掃フルイディクスシステム | |
| US3690833A (en) | Automated fluids analyzer having selectively interrupted flow | |
| US6322752B1 (en) | Method and apparatus for aspirating and dispensing liquids | |
| EP3671220B1 (en) | Apparatus for handling and spectrophotometry of small liquid samples | |
| CN103728461A (zh) | 移液管单元和吸移测试液体的方法 | |
| CN102265166A (zh) | 自动分析装置及用于该自动分析装置的样本分配方法 | |
| WO1994002826A1 (en) | Sample tube entry port for a chemical analyzer | |
| EP4016085A1 (en) | Iterative liquid aspiration | |
| CN108220396A (zh) | 生物样品处理装置 | |
| CN109959549A (zh) | 样本检测方法及样本分析仪 | |
| JP2010197047A (ja) | 分注方法、分析装置および分析装置 | |
| EP3508859A1 (en) | Sample measurement device and sample measurement method | |
| EP3438675B1 (en) | Preprocessing apparatus and an analysis system including the preprocessing apparatus | |
| US6613579B2 (en) | Sequential injection liquid-liquid extraction | |
| CZ2009726A3 (cs) | Zarízení sekvencní injekcní analýzy pro extrakci kapalina-kapalina | |
| CN209098240U (zh) | 一种水中油类自动萃取系统和分析系统 | |
| JPH03205559A (ja) | 生体試料のクロマトグラフイー分析法および液体クロマトグラフ装置 | |
| CN117192094A (zh) | 一种自动化单分子免疫分析系统及方法 | |
| Cerdà et al. | Continuous-Flow Extraction | |
| CN114076705A (zh) | 一种推片机和试剂的容量检测处理方法 | |
| WO2009061748A1 (en) | Waterspout aspiration system | |
| WO2011058734A1 (ja) | 分析装置における検体分注方法および分析装置 | |
| EP1077770B1 (en) | Sample introduction device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | Patent lapsed due to non-payment of fee |
Effective date: 20181104 |