RU2800131C2 - Methods for colorimetric detection of endpoints and multiple titration systems - Google Patents

Methods for colorimetric detection of endpoints and multiple titration systems Download PDF

Info

Publication number
RU2800131C2
RU2800131C2 RU2020136440A RU2020136440A RU2800131C2 RU 2800131 C2 RU2800131 C2 RU 2800131C2 RU 2020136440 A RU2020136440 A RU 2020136440A RU 2020136440 A RU2020136440 A RU 2020136440A RU 2800131 C2 RU2800131 C2 RU 2800131C2
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
titrant
pump
sample
titration
manifold
Prior art date
Application number
RU2020136440A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2020136440A (en
Inventor
Пол Р. КРАУС
Джон Вильхельм БОЛДАК
Роберт Дж. РАЙТЕР
Original Assignee
ЭКОЛАБ ЮЭсЭй ИНК.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by ЭКОЛАБ ЮЭсЭй ИНК. filed Critical ЭКОЛАБ ЮЭсЭй ИНК.
Publication of RU2020136440A publication Critical patent/RU2020136440A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2800131C2 publication Critical patent/RU2800131C2/en

Links

Images

Abstract

FIELD: chemical industry.
SUBSTANCE: group of inventions relates to a system for the quantitative determination of the concentrations of one or more target analytes in a process solution. The automated titration system includes a reactor manifold containing a conditioning manifold and a second liquid mixer, while the reactor manifold is in fluid communication with a sample source and a titrant source for mixing a continuously flowing and renewed sample stream containing an unknown concentration of the first analyte with the first titrant and an unknown concentration of the second analyte with second titrant; a sample pump in fluid communication with the sample source and the reactor manifold, continuously pumping a sample stream from the sample source into the reactor manifold through the sample stream inlet; a first titrant pump in fluid communication with the first titrant source and the reactor manifold for pumping the first titrant into the reactor manifold through the first titrant inlet to contact a continuously flowing and renewing sample stream; a second titrant pump in fluid communication with the second titrant source and the reactor manifold for pumping the second titrant into the reactor manifold through the second titrant inlet to contact a continuously flowing and renewing sample stream; a multi-wavelength detector in fluid communication with the reactor manifold for detecting a first titration endpoint of the reaction between the first analyte and the first titrant and for detecting a second titration endpoint of the reaction between the second analyte and the second titrant, the detector being located downstream of the first and second inlets titrants and is located at a distance from the inputs of the first and second titrants; and a controller in communication with the sample pump, the first titrant pump, the second titrant pump, and the detector. In this case, the conditioning manifold contains the first liquid mixer, and the conditioning manifold is located downstream of the sample flow inlet, while the first titrant inlet and the second titrant inlet are located downstream of the conditioning manifold and upstream of the second liquid mixer, and the second liquid mixer located upstream of the detector. The controller controls the sample pump to set a continuous sample flow rate, controls the first titrant pump to set the flow rate of the first titrant, controls the second titrant pump to set the second titrant to a continuous flow rate, and receives data from the detector to detect the first titration endpoint for the reaction between the first analyte and the first titrant and determining the concentration of the first analyte at the first endpoint of the titration and detecting the second endpoint of the titration for the reaction between the second analyte and the second titrant and determining the concentration of the second analyte at the second endpoint of the titration. Also disclosed is a method for quantifying the concentration of a first target analyte and the concentration of a second target analyte in a sample stream.
EFFECT: group of inventions provides efficient and reliable automated titration for various target analytes.
15 cl, 7 dwg, 1 tbl

Description

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИFIELD OF TECHNOLOGY

[0001] Предлагаются системы для количественного определения концентраций одного или нескольких целевых аналитов в технологическом растворе, которые могут использоваться, например, в способах количественного определения концентрации целевого аналита. Эти системы и способы включают в себя непрерывные автоматизированные способы титрования, которые используют химический состав титрования для измерения концентрации целевого аналита в технологическом растворе. Эти способы обеспечивают эффективные и надежные автоматизированные способы титрования для различных целевых аналитов и могут включать в себя способы, которые анализируют более одного аналита и которые обеспечивают динамический диапазон для измерения концентрации более чем одного целевого аналита.[0001] Systems are provided for quantifying the concentrations of one or more target analytes in a process solution, which can be used, for example, in methods for quantifying the concentration of a target analyte. These systems and methods include continuous automated titration methods that use the titration chemistry to measure the concentration of a target analyte in a process solution. These methods provide efficient and reliable automated titration methods for various target analytes and may include methods that analyze more than one analyte and that provide a dynamic range for measuring the concentration of more than one target analyte.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИBACKGROUND OF THE INVENTION

[0002] Титрование - это хорошо известный и применяемый на практике способ определения концентраций компонентов раствора. Титрование используют с различным химическим составом, при котором обычно титрант добавляют к раствору, в котором он реагирует с подобранными для него компонентами. После того, как весь реагирующий компонент прореагировал с указанным известным титрантом, происходит измеримое или заметное изменение, указывающее на завершение реакции. В некоторых случаях заметное изменение включает изменение цвета. Например, изменение цвета может широко варьироваться в зависимости от химического режима титрования. [0002] Titration is a well known and practiced method for determining the concentrations of the components of a solution. Titration is used with various chemical compositions, in which the titrant is usually added to a solution in which it reacts with the components selected for it. After all of the reacting component has reacted with said known titrant, a measurable or noticeable change occurs, indicating completion of the reaction. In some cases, the noticeable change includes a change in color. For example, color change can vary widely depending on the chemical regime of the titration.

[0003] Хотя титрование известно из теории, оно может быть утомительным процессом, требующим тщательной практики со стороны химика или другого опытного оператора. В некоторых случаях может оказаться непрактичным держать под рукой химика или другого техника для выполнения титрования, хотя данные, полученные путем титрования, могут быть желательными. Могут быть реализованы автоматизированные титраторы, которые могут быть применены для определения момента, в который завершились реакции, и соответствующие расчеты титрования для определения количества компонента в растворе. Однако, в зависимости от реакции, для автоматизированного процесса может быть сложно определить конечную точку реакции достаточно точно. Кроме того, автоматизированным системам может потребоваться много времени для завершения процесса, что может быть нежелательным или неприемлемым, если решение требует мониторинга через определенные промежутки времени.[0003] Although titration is known from theory, it can be a tedious process requiring careful practice on the part of a chemist or other experienced operator. In some cases it may not be practical to have a chemist or other technician on hand to perform the titration, although data obtained by titration may be desirable. Automated titrators can be implemented which can be used to determine the point at which the reactions are completed and the corresponding titration calculations to determine the amount of a component in a solution. However, depending on the reaction, it can be difficult for an automated process to determine the end point of the reaction accurately enough. In addition, automated systems may take a long time to complete the process, which may be undesirable or unacceptable if the solution requires monitoring at regular intervals.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION

[0004] Предлагается автоматизированная система титрования, включающая реакторный коллектор для смешивания непрерывно текущего и обновляемого потока пробы, содержащего неизвестную концентрацию одного или нескольких аналитов, с титрантами; насос для пробы для закачки непрерывно текущего и обновляемого потока пробы в реакторный коллектор; насос первого титранта для закачки первого титранта в реакторный коллектор с целью контакта с непрерывно текущим и обновляемым потоком пробы; многоволновый детектор для обнаружения первой конечной точки титрования реакции между аналитом и первым титрантом; и контроллер, коммуникативно связанный с насосом для пробы, первым насосом для титранта и детектором, при этом контроллер управляет насосом для проб с целью установки скорости потока непрерывно текущего и обновляемого потока пробы, управляет первым насосом для титранта с целью установки скорости потока первого титранта и получает данные от детектора для обнаружения первой конечной точки титрования для реакции между аналитом и первым титрантом и определения концентрации аналита в первой конечной точке титрования.[0004] An automated titration system is provided, including a reactor manifold for mixing a continuously flowing and renewable sample stream containing an unknown concentration of one or more analytes with titrants; a sample pump for pumping a continuously current and renewable sample stream into the reactor manifold; a first titrant pump for pumping the first titrant into the reactor manifold to contact a continuously flowing and renewing sample stream; a multi-wavelength detector for detecting the first titration end point of the reaction between the analyte and the first titrant; and a controller communicatively connected to the sample pump, the first titrant pump, and the detector, wherein the controller controls the sample pump to set the flow rate of the continuously current and updated sample flow, controls the first titrant pump to set the flow rate of the first titrant, and receives data from the detector to detect the first titration endpoint for the reaction between the analyte and the first titrant and determine the analyte concentration at the first titration endpoint.

[0005] Предлагается автоматизированная система титрования, которая включает в себя реакторный коллектор для смешивания потока проб, содержащего неизвестную концентрацию аналита, с первым титрантом; насос для пробы для закачки потока проб в реакторный коллектор; насос первого титранта для закачки первого титранта в реакторный коллектор для контакта с потоком проб; многоволновый детектор для обнаружения первой конечной точки титрования реакции между аналитом и первым титрантом; и контроллер, коммуникативно связанный с насосом для проб, первым насосом для титранта и детектором, при этом контроллер управляет насосом для проб с целью установки скорости потока проб, управляет первым насосом для титранта с целью установки скорости потока первого титранта, и получает данные от детектора для обнаружения первой конечной точки титрования для реакции между анализируемым веществом и первым титрантом и определения концентрации анализируемого вещества в первой конечной точке титрования.[0005] An automated titration system is provided that includes a reactor manifold for mixing a sample stream containing an unknown analyte concentration with a first titrant; a sample pump for pumping a sample stream into the reactor manifold; a first titrant pump for pumping the first titrant into the reactor manifold for contact with the sample stream; a multi-wavelength detector for detecting the first titration end point of the reaction between the analyte and the first titrant; and a controller communicatively connected to the sample pump, the first titrant pump, and the detector, wherein the controller controls the sample pump to set the sample flow rate, controls the first titrant pump to set the first titrant flow rate, and receives data from the detector to detect the first titration endpoint for the reaction between the analyte and the first titrant and determine the concentration of the analyte at the first titration endpoint.

[0006] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования, поток проб может содержать два или более аналита.[0006] In the automated titration systems described herein, the sample stream may contain two or more analytes.

[0007] Кроме того, описанные в данном документе автоматизированные системы титрования могут дополнительно содержать насос для второго титранта для закачки второго титранта в реакторный коллектор для контакта с потоком партии проб или с непрерывно текущим и обновленным потоком проб. Многоволновой детектор может дополнительно обнаруживать вторую конечную точку титрования реакции между аналитом и вторым титрантом, контроллер дополнительно коммуникативно связан с насосом для второго титранта, и контроллер дополнительно управляет насосом для второго титранта, чтобы установить скорость потока второго титранта и получает данные от детектора для обнаружения второй конечной точки титрования для реакции между аналитом и вторым титрантом и определения концентрации аналита во второй конечной точке титрования.[0007] In addition, the automated titration systems described herein may further comprise a second titrant pump for pumping the second titrant into the reactor manifold for contact with a sample batch stream or a continuously flowing and updated sample stream. The multiwavelength detector may further detect a second titration endpoint of the reaction between the analyte and the second titrant, the controller is further communicatively coupled to the second titrant pump, and the controller further controls the second titrant pump to set the second titrant flow rate and receives data from the detector to detect the second titration endpoint for the reaction between the analyte and the second titrant and determine the analyte concentration at the second titration endpoint.

[0008] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования, второй титрант может реагировать со вторым аналитом.[0008] In the automated titration systems described herein, the second titrant may react with the second analyte.

[0009] Автоматизированные системы титрования, описанные в настоящем документе, могут дополнительно содержать насос для третьего титранта для закачки третьего титранта в реакторный коллектор для контакта с потоком партии пробы или непрерывно текущим и обновляемым потоком пробы. Многоволновой детектор может дополнительно обнаруживать третью конечную точку титрования реакции между аналитом и третьим титрантом, при этом контроллер дополнительно коммуникативно связан с насосом для третьего титранта, а также контроллер дополнительно управляет насосом для третьего титранта, чтобы установить скорость потока третьего титранта и получает данные от детектора для обнаружения третьей конечной точки титрования для реакции между аналитом и третьим титрантом и определения концентрации аналита в третьей конечной точке титрования.[0009] The automated titration systems described herein may further comprise a third titrant pump for pumping the third titrant into the reactor manifold for contact with a sample batch stream or a continuously flowing and updated sample stream. The multi-wavelength detector may further detect a third titration endpoint of the reaction between the analyte and the third titrant, wherein the controller is further communicatively connected to the third titrant pump, and the controller further controls the third titrant pump to set the third titrant flow rate and receives data from the detector to detect the third titration endpoint for the reaction between the analyte and the third titrant and determine the concentration of the analyte at the third titrant endpoint.

[0010] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования третий титрант может реагировать с третьим аналитом.[0010] In the automated titration systems described herein, a third titrant may be reacted with a third analyte.

[0011] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут иметь многоволновой детектор, способный обнаруживать сигналы в диапазоне от ультрафиолетового до видимого света.[0011] The automated titration systems described herein may have a multi-wavelength detector capable of detecting signals ranging from ultraviolet to visible light.

[0012] Кроме того, описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут иметь многоволновый детектор в качестве спектрометра.[0012] In addition, the automated titration systems described herein may have a multi-wavelength detector as a spectrometer.

[0013] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут иметь реакторный коллектор, содержащий смеситель для жидкости, расположенный ниже по потоку от входа титранта и выше по потоку от детектора.[0013] The automated titration systems described herein may have a reactor manifold containing a liquid mixer located downstream of the titrant inlet and upstream of the detector.

[0014] Автоматизированные системы титрования, описанные в настоящем документе, могут также дополнительно содержать кондиционирующий коллектор перед входом титранта и ниже по потоку от входа потока пробы.[0014] The automated titration systems described herein may also optionally include a conditioning manifold upstream of the titrant inlet and downstream of the sample stream inlet.

[0015] Описанная в настоящем документе автоматизированная система титрования может иметь кондиционирующий коллектор, содержащий смеситель для жидкости.[0015] The automated titration system described herein may have a conditioning manifold containing a liquid mixer.

[0016] Описанная в настоящем документе автоматизированная система титрования может иметь кондиционирующий коллектор, дополнительно содержащий смесительный контур.[0016] The automated titration system described herein may have a conditioning manifold further comprising a mixing loop.

[0017] Автоматизированные системы титрования, описанные в настоящем документе, могут дополнительно содержать насос для кондиционирующего реагента для закачки кондиционирующего реагента в кондиционирующий коллектор для смешивания с постоянно текущим и обновляемым потоком пробы.[0017] The automated titration systems described herein may further comprise a conditioning agent pump for pumping the conditioning agent into the conditioning manifold for mixing with a constantly flowing and renewing sample stream.

[0018] Автоматизированная система титрования может содержать кондиционирующий реагент, представляющий собой буфер pH, катализатор реакции, химический индикатор, секвестрант, поверхностно-активное вещество, модифицирующую проводимость соль, реагент ионной пары, химическое вещество на биологической основе или их комбинацию.[0018] The automated titration system may include a pH buffer conditioning agent, a reaction catalyst, a chemical indicator, a sequestrant, a surfactant, a conductivity modifying salt, an ion pair reagent, a biobased chemical, or a combination thereof.

[0019] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования кондиционирующий реагент может содержать йодид калия, серную кислоту, уксусную кислоту, индикатор крахмала, молибдат аммония или их комбинацию. [0019] In the automated titration systems described herein, the conditioning agent may contain potassium iodide, sulfuric acid, acetic acid, a starch indicator, ammonium molybdate, or a combination thereof.

[0020] Автоматизированная система титрования может иметь насос для кондиционирующего реагента, дополнительно содержащий насос для первого кондиционирующего реагента для перекачивания первого кондиционирующего реагента и насос для второго кондиционирующего реагента для перекачивания второго кондиционирующего реагента.[0020] The automated titration system may have a conditioning agent pump, further comprising a first conditioning agent pump for pumping the first conditioning agent and a second conditioning agent pump for pumping the second conditioning agent.

[0021] В автоматизированной системе титрования первым кондиционирующим агентом может быть иодид металла, а вторым кондиционирующим агентом - индикатор.[0021] In an automated titration system, the first conditioning agent may be a metal iodide and the second conditioning agent an indicator.

[0022] В автоматизированных системах титрования, описанных в данном документе, насос кондиционирующего реагента может вводить кондиционирующий реагент в текущий поток пробы, при этом контроллер коммуникативно соединен с насосом кондиционирующего реагента и выполнен с возможностью управления насосом кондиционирующего реагента для установки скорости потока кондиционирующего реагента, который впрыскивается в поток партии пробы или в непрерывно текущий и обновляемый поток пробы.[0022] In the automated titration systems described herein, a conditioning agent pump may introduce a conditioning agent into a current sample stream, wherein a controller is communicatively connected to the conditioning agent pump and configured to control the conditioning agent pump to set the flow rate of the conditioning agent that is injected into the sample batch stream or into a continuously flowing and updated sample stream.

[0023] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут использоваться в способах количественного определения целевого аналита.[0023] The automated titration systems described herein can be used in methods for quantifying a target analyte.

[0024] Например, в настоящем документе описан способ количественной оценки концентрации целевого аналита в потоке пробы, включающий: непрерывное прохождение и постоянное обновление потока пробы с известной скоростью потока через анализатор, содержащий коллектор и многоволновый детектор; количественное определение концентрации целевого аналита путем непрерывного добавления титранта в анализатор и установки изменения концентрации титранта за счет изменения концентрации титранта путем увеличения или уменьшения скорости потока титранта в заданном диапазоне; и определение конечной точки титрования для реакции между целевым аналитом в потоке пробы и титрантом в пределах заданного диапазона концентраций целевого аналита.[0024] For example, this document describes a method for quantifying the concentration of a target analyte in a sample stream, including: continuously passing and constantly updating the sample stream at a known flow rate through an analyzer containing a collector and a multi-wavelength detector; quantitative determination of the concentration of the target analyte by continuously adding a titrant to the analyzer and setting the change in the concentration of the titrant by changing the concentration of the titrant by increasing or decreasing the flow rate of the titrant in a given range; and determining a titration endpoint for a reaction between a target analyte in the sample stream and a titrant within a predetermined concentration range of the target analyte.

[0025] Кроме того, способ количественного определения концентрации целевого аналита в потоке пробы может включать добавление пробы в анализатор, содержащий коллектор и многоволновой детектор; количественное определение концентрации целевого аналита путем добавления титранта в анализатор и установки изменения концентрации титранта путем изменения концентрации титранта посредством увеличения или уменьшения скорости потока титранта в заданном диапазоне; и определение конечной точки титрования для реакции между целевым аналитом в потоке пробы и титрантом в пределах заданного диапазона концентраций целевого аналита; при этом поток пробы содержит два или более аналитов.[0025] In addition, a method for quantifying the concentration of a target analyte in a sample stream may include adding a sample to an analyzer comprising a collector and a multiwavelength detector; quantifying the concentration of the target analyte by adding a titrant to the analyzer and setting the change in the concentration of the titrant by changing the concentration of the titrant by increasing or decreasing the flow rate of the titrant in a given range; and determining the end point of the titration for the reaction between the target analyte in the sample stream and the titrant within a predetermined concentration range of the target analyte; the sample stream contains two or more analytes.

[0026] Способы количественного определения могут предусматривать, что поток пробы содержит два или более аналитов.[0026] Assay methods may include that the sample stream contains two or more analytes.

[0027] В указанном способе поток пробы может дополнительно содержать второй аналит.[0027] In this method, the sample stream may further comprise a second analyte.

[0028] Описанные в настоящем документе способы могут дополнительно включать количественное определение второго аналита путем непрерывного добавления второго титранта к потоку партии пробы или к непрерывно текущему и постоянно обновляемому потоку пробы.[0028] The methods described herein may further include quantifying the second analyte by continuously adding the second titrant to a sample batch stream or to a continuously flowing and constantly updated sample stream.

[0029] В указанном способе поток пробы может дополнительно содержать третий аналит.[0029] In this method, the sample stream may further comprise a third analyte.

[0030] Указанные способы количественного определения могут дополнительно включать количественное определение третьего аналита путем непрерывного добавления третьего титранта к потоку партии пробы или к непрерывно текущему и постоянно обновляемому потоку пробы. [0030] These quantitation methods may further include quantifying a third analyte by continuously adding a third titrant to a sample batch stream or to a continuously flowing and constantly updated sample stream.

[0031] Указанные способы могут иметь известную скорость потока пробы от примерно 1 мкл/мин до примерно 200 мл/мин.[0031] These methods may have a known sample flow rate from about 1 μl/min to about 200 ml/min.

[0032] Указанные способы могут иметь известную скорость потока пробы от примерно 5 мл/мин до примерно 25 мл/мин. [0032] These methods may have a known sample flow rate from about 5 ml/min to about 25 ml/min.

[0033] Указанные способы могут дополнительно включать непрерывное добавление кондиционирующего реагента к потоку пробы в концентрации, пропорциональной концентрации целевого аналита.[0033] These methods may further include continuously adding a conditioning agent to the sample stream at a concentration proportional to the concentration of the target analyte.

[0034] Указанные способы количественной оценки могут дополнительно включать определение конечной точки титрования с применением детектора с множеством длин волн, который находится на определенном расстоянии от точки добавления титранта, и вычисление концентрации титранта с применением расстояния между детектором и точкой добавления титранта, скорости потока титранта и объема системы. [0034] These quantification methods may further include determining the end point of the titration using a multi-wavelength detector that is at a certain distance from the titrant addition point, and calculating the concentration of the titrant using the distance between the detector and the titrant addition point, titrant flow rate, and system volume.

[0035] Описанные в настоящем документе способы могут дополнительно включать изменение концентрации титранта путем регулирования его скорости потока, при этом сигнал детектора от продукта реакции титрования коррелирует во времени с концентрацией титранта. [0035] The methods described herein may further include changing the concentration of the titrant by adjusting its flow rate, wherein the detector signal from the titration reaction product correlates over time with the concentration of the titrant.

[0036] Указанные способы могут дополнительно включать дозирование калибранта известной концентрации в поток пробы, определение концентрации калибранта и вычисление отклика.[0036] These methods may further include dosing a calibrant of known concentration into the sample stream, determining the concentration of the calibrant, and calculating the response.

[0037] Указанные способы количественной оценки могут дополнительно включать управление концентрацией титранта с применением контура обратной связи, который реагирует на детектор, обнаруживающий реакцию между титрантом и целевым аналитом.[0037] These quantification methods may further include controlling the concentration of the titrant using a feedback loop that is responsive to a detector detecting a reaction between the titrant and the target analyte.

[0038] В настоящем документе описаны способы, в которых кондиционирующий реагент обрабатывает поток пробы для улучшения обнаружения целевого аналита.[0038] Described herein are methods in which a conditioning reagent treats a sample stream to improve detection of a target analyte.

[0039] Указанные способы могут улучшить обнаружение целевого аналита за счет повышения чувствительности способа обнаружения. [0039] These methods can improve the detection of the target analyte by increasing the sensitivity of the detection method.

[0040] В способах, описанных в настоящем документе, кондиционирующим реагентом может быть буфер pH, катализатор реакции, химический индикатор, секвестрант, поверхностно-активное вещество, модифицирующая проводимость соль, реагент ионной пары, химическое вещество на биологической основе или их комбинация.[0040] In the methods described herein, the conditioning agent can be a pH buffer, a reaction catalyst, a chemical indicator, a sequestrant, a surfactant, a conductivity modifying salt, an ion pair reagent, a biobased chemical, or a combination thereof.

[0041] В способах количественного определения кондиционирующий реагент может включать йодид калия, уксусную кислоту, индикатор крахмала или их комбинацию. [0041] In assay methods, the conditioning agent may include potassium iodide, acetic acid, a starch indicator, or a combination thereof.

[0042] В способе, описанном в настоящем документе, скорость потока непрерывно текущего и постоянно обновляемого потока пробы может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, может ли конечная точка титрования быть обнаружена в пределах указанного диапазона концентраций целевого аналита.[0042] In the method described herein, the flow rate of a continuously current and constantly updated sample flow can increase or decrease depending on whether the endpoint of the titration can be detected within the specified concentration range of the target analyte.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ГРАФИЧЕСКИХ МАТЕРИАЛОВBRIEF DESCRIPTION OF GRAPHICS

[0043] Фиг. 1 представляет собой схему автоматизированной системы титрования, имеющей два аналита в пробе и два насоса для титранта, четыре насоса для кондиционирующего реагента и многоволновой детектор в системе.[0043] FIG. 1 is a diagram of an automated titration system having two analytes per sample and two titrant pumps, four conditioning reagent pumps, and a multiwavelength detector in the system.

[0044] Фиг. 2 представляет собой схему автоматизированной системы титрования, имеющей три аналита в пробе и три насоса для титранта, три насоса для кондиционирующего реагента и многоволновой детектор в системе.[0044] FIG. 2 is a diagram of an automated titration system having three analytes per sample and three titrant pumps, three conditioning reagent pumps, and a multiwavelength detector in the system.

[0045] Фиг. 3A представляет собой график зависимости поглощения от длины волны для титрования каустика 0,1 Н раствором соляной кислоты. [0045] FIG. 3A is a plot of absorbance versus wavelength for a caustic titration with 0.1 N hydrochloric acid.

[0046] Фиг. 3B представляет собой график зависимости поглощения от количества капель для титрования каустика 0,1 Н раствором соляной кислоты.[0046] FIG. 3B is a plot of absorbance versus drop number for a caustic titration with 0.1 N hydrochloric acid.

[0047] Фиг. 4А представляет собой изображения спектра при каждой тестовой концентрации от 6 до 40 промилле для образца перкислоты с приблизительно 15 промилле.[0047] FIG. 4A is spectrum images at each test concentration from 6 to 40 ppm for a peracid sample of approximately 15 ppm.

[0048] Фиг. 4B представляет собой график зависимости поглощения от длины волны, рассчитанный из спектров, показанных на Фиг. 4А.[0048] FIG. 4B is a plot of absorbance versus wavelength calculated from the spectra shown in FIG. 4A.

[0049] Фиг. 5 представляет собой график зависимости поглощения от концентрации и показывает идентичные тенденции кривой поглощения от концентрации.[0049] FIG. 5 is a plot of absorbance versus concentration and shows identical trends in the absorbance versus concentration curve.

[0050] Фиг. 6 представляет собой график зависимости поглощения от длины волны, который показывает, что детектор дает результаты, аналогичные стандартным. [0050] FIG. 6 is a graph of absorbance versus wavelength, which shows that the detector gives results similar to the standard.

[0051] Фиг. 7А представляет собой график зависимости поглощения от длины волны при титровании с применением набора № 307 для определения жесткости для титрования лабораторной воды с жесткостью 17 гран. Фиг. 7В представляет собой изображение с количеством капель, необходимое для того же титрования.[0051] FIG. 7A is a plot of absorbance versus wavelength when titrated using the No. 307 hardness kit for titrating laboratory water with a hardness of 17 grains. Fig. 7B is an image showing the number of drops required for the same titration.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

[0052] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы и способы титрования были разработаны для анализа более чем одного аналита. Эти системы и способы обладают тем преимуществом, что конечная точка определяется с помощью многоволнового детектора, который позволяет обнаруживать конечные точки титрования в диапазоне видимых длин волн. Применение спектрометра и источника широкого спектра позволяет детекторной системе титратора выбирать оптимальную длину волны, необходимую для предстоящего титрования. Оптимальную длину волны можно выбрать, выполняя сканирование оптической плотности желаемой молекулы (например, комплекса крахмал-йод). Обычно, для определения конечной точки используется длина волны с максимальным поглощением. Однако, когда отклик поглощения превышает желаемый отклик, вместо этого может быть выгодно использовать длину волны вторичного пика поглощения. Если желателен пониженный отклик для конкретной молекулы, как в случае, если концентрация молекулы делает максимальное поглощение основного пика поглощения очень высоким, может быть превышена чувствительность оптики прибора. В таком случае будет использоваться пик с более низким максимальным поглощением, чтобы можно было с большей точностью измерить высокую концентрацию пробы при более низком поглощении. [0052] The automated titration systems and methods described herein have been developed to analyze more than one analyte. These systems and methods have the advantage that the endpoint is determined by a multi-wavelength detector that allows detection of titration endpoints in the visible wavelength range. The use of a spectrometer and a broad spectrum source allows the titrator's detection system to select the optimal wavelength required for the upcoming titration. The optimal wavelength can be selected by performing an optical density scan of the desired molecule (eg starch-iodine complex). Typically, the wavelength with maximum absorption is used to determine the end point. However, when the absorption response exceeds the desired response, it may be advantageous to use the wavelength of the secondary absorption peak instead. If a reduced response is desired for a particular molecule, as if the concentration of the molecule makes the maximum absorption of the main absorption peak very high, the sensitivity of the instrument optics may be exceeded. In this case, the peak with the lower maximum absorbance will be used so that a high sample concentration at a lower absorbance can be measured more accurately.

[0053] Эта конфигурация системы может также увеличить динамический диапазон, поскольку аналиты с более низкой концентрацией могут быть измерены с применением основного пика поглощения, а аналиты с более высокой концентрацией могут быть измерены с применением пониженного пика без изменения детекторной системы. Таким образом, аналит с более высокой и более низкой концентрациями может быть измерен в пределах диапазона прибора. Эта система также позволяет прибору использовать одну и ту же детекторную систему для различных титрований, имеющих разные пики поглощения для измеряемой молекулы.[0053] This system configuration can also increase the dynamic range because lower concentration analytes can be measured using the main absorption peak and higher concentration analytes can be measured using the reduced peak without changing the detector system. Thus, an analyte with higher and lower concentrations can be measured within the range of the instrument. This system also allows the instrument to use the same detector system for different titrations that have different absorption peaks for the molecule being measured.

[0054] Кроме того, ряд насосов для титранта может вводить титранты в поток пробы, чтобы реагировать более чем с одним аналитом и одновременно определять концентрацию нескольких аналитов. Один прибор, имеющий возможность добавлять все реагенты, необходимые для анализа пробы, содержащей более одного аналита, способен выполнять все тесты с применением одного спектрометра в качестве детектора. Напротив, обычно требуется несколько детекторов из-за различий в спектральном отклике, указывающем, что конечная точка титрования была достигнута. [0054] In addition, a number of titrant pumps can introduce titrants into the sample stream to react with more than one analyte and simultaneously determine the concentration of several analytes. One instrument that has the ability to add all the reagents needed to analyze a sample containing more than one analyte is capable of performing all tests using a single spectrometer as a detector. In contrast, multiple detectors are usually required due to differences in spectral response indicating that the end point of the titration has been reached.

[0055] Предусмотрена автоматизированная система титрования, содержащая реакторный коллектор для смешивания непрерывно текущего и обновляемого потока пробы, содержащего неизвестную концентрацию одного или нескольких аналитов, с титрантами; насос для пробы для закачки непрерывно текущего и обновляемого потока пробы в реакторный коллектор; насос для первого титранта для закачки первого титранта в реакторный коллектор для контакта с непрерывно текущим и обновляемым потоком пробы; многоволновый детектор для обнаружения первой конечной точки титрования реакции между аналитом и первым титрантом; и контроллер, коммуникативно связанный с насосом для пробы, насосом для первого титранта и детектором, при этом контроллер управляет насосом для пробы для установки скорости потока непрерывно текущего и обновляемого потока пробы, управляет насосом для первого титранта для установки скорости потока первого титранта и получает данные от детектора для обнаружения первой конечной точки титрования для реакции между анализируемым веществом и первым титрантом и определения концентрации аналита в первой конечной точке титрования.[0055] An automated titration system is provided, comprising a reactor manifold for mixing a continuously flowing and renewable sample stream containing an unknown concentration of one or more analytes with titrants; a sample pump for pumping a continuously current and renewable sample stream into the reactor manifold; a first titrant pump for pumping the first titrant into the reactor manifold for contact with a continuously flowing and renewing sample stream; a multi-wavelength detector for detecting the first titration end point of the reaction between the analyte and the first titrant; and a controller communicatively connected to the sample pump, the first titrant pump, and the detector, wherein the controller controls the sample pump to set the flow rate of the continuously current and updated sample flow, controls the first titrant pump to set the flow rate of the first titrant, and receives data from the detector to detect the first titration endpoint for the reaction between the analyte and the first titrant and determine the analyte concentration at the first titration endpoint.

[0056] Также, предлагается автоматизированная система титрования, которая содержит в себе реакторный коллектор для смешивания потока партии пробы, содержащего неизвестную концентрацию аналита, с первым титрантом; насос для пробы для закачки потока пробы в реакторный коллектор; насос для первого титранта для закачки первого титранта в реакторный коллектор для контакта с потоком пробы; многоволновый детектор для обнаружения первой конечной точки титрования реакции между аналитом и первым титрантом; и контроллер, коммуникативно связанный с насосом для пробы, насосом для первого титранта и детектором, при этом контроллер управляет насосом для пробы для установки скорости потока пробы, управляет насосом для первого титранта для установки скорости потока первого титранта, и получает данные от детектора для обнаружения первой конечной точки титрования для реакции между аналитом и первым титрантом и определения концентрации аналита в первой конечной точке титрования.[0056] Also provided is an automated titration system that includes a reactor manifold for mixing a sample batch stream containing an unknown analyte concentration with a first titrant; a sample pump for pumping a sample stream into the reactor manifold; a first titrant pump for pumping the first titrant into the reactor manifold for contact with the sample stream; a multi-wavelength detector for detecting the first titration end point of the reaction between the analyte and the first titrant; and a controller communicatively connected to the sample pump, the first titrant pump, and the detector, wherein the controller controls the sample pump to set the sample flow rate, controls the first titrant pump to set the first titrant flow rate, and receives data from the detector to detect the first titration endpoint for the reaction between the analyte and the first titrant and determine the concentration of the analyte at the first titration endpoint.

[0057] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования поток проб может содержать два или более аналита.[0057] In the automated titration systems described herein, a sample stream may contain two or more analytes.

[0058] Кроме того, описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут дополнительно содержать насос для второго титранта для закачки второго титранта в реакторный коллектор для контакта с потоком партии пробы или с непрерывно текущим и обновляемым потоком пробы. Указанный многоволновой детектор может дополнительно обнаруживать вторую конечную точку титрования реакции между аналитом и вторым титрантом, при этом контроллер дополнительно коммуникативно связан с насосом для второго титранта, и контроллер дополнительно управляет насосом для второго титранта, чтобы установить скорость потока второго титранта, и получает данные от детектора для обнаружения второй конечной точки титрования для реакции между аналитом и вторым титрантом и определения концентрации аналита во второй конечной точке титрования.[0058] In addition, the automated titration systems described herein may further comprise a second titrant pump for pumping the second titrant into the reactor manifold for contact with a sample batch stream or a continuously flowing and updated sample stream. Said multi-wavelength detector can additionally detect the second titration endpoint of the reaction between the analyte and the second titrant, wherein the controller is additionally communicatively connected to the second titrant pump, and the controller additionally controls the second titrant pump to set the flow rate of the second titrant, and receives data from the detector to detect the second titration endpoint for the reaction between the analyte and the second titrant and determine the analyte concentration at the second titration endpoint.

[0059] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования второй титрант может реагировать со вторым аналитом.[0059] In the automated titration systems described herein, the second titrant may be reacted with a second analyte.

[0060] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут дополнительно содержать насос для третьего титранта для закачки третьего титранта в реакторный коллектор для контакта с потоком партии пробы или непрерывно текущим и обновляемым потоком пробы. Указанный многоволновой детектор может дополнительно обнаруживать третью конечную точку титрования реакции между аналитом и третьим титрантом, при этом указанный контроллер дополнительно коммуникативно связан с насосом для третьего титранта, а также контроллер дополнительно управляет насосом для третьего титранта, чтобы установить скорость потока третьего титранта, и получает данные от детектора для обнаружения третьей конечной точки титрования для реакции между аналитом и третьим титрантом и определения концентрации аналита в третьей конечной точке титрования.[0060] The automated titration systems described herein may further comprise a third titrant pump for pumping the third titrant into the reactor manifold for contact with a sample batch stream or a continuously flowing and updated sample stream. Said multi-wavelength detector can additionally detect a third titration endpoint of the reaction between the analyte and the third titrant, wherein said controller is additionally communicatively connected to the third titrant pump, and the controller additionally controls the third titrant pump to set the flow rate of the third titrant, and receives data from the detector to detect the third titration endpoint for the reaction between the analyte and the third titrant and determine the analyte concentration at the third titration endpoint.

[0061] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования третий титрант может реагировать с третьим аналитом.[0061] In the automated titration systems described herein, a third titrant may be reacted with a third analyte.

[0062] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут иметь многоволновой детектор, способный обнаруживать сигналы в диапазоне от ультрафиолетового до видимого света.[0062] The automated titration systems described herein may have a multi-wavelength detector capable of detecting signals ranging from ultraviolet to visible light.

[0063] Кроме того, описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут иметь многоволновый детектор в качестве спектрометра.[0063] In addition, the automated titration systems described herein may have a multi-wavelength detector as a spectrometer.

[0064] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут иметь реакторный коллектор, содержащий смеситель для жидкости, расположенный ниже по потоку от входа титранта и выше по потоку от детектора.[0064] The automated titration systems described herein may have a reactor manifold containing a liquid mixer located downstream of the titrant inlet and upstream of the detector.

[0065] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут также дополнительно содержать кондиционирующий коллектор перед входом титранта и ниже по потоку от входа потока пробы.[0065] The automated titration systems described herein may also optionally include a conditioning manifold upstream of the titrant inlet and downstream of the sample stream inlet.

[0066] Описанная в настоящем документе автоматизированная система титрования может иметь коллектор кондиционирования, содержащий смеситель для жидкости.[0066] The automated titration system described herein may have a conditioning manifold containing a liquid mixer.

[0067] Описанная в настоящем документе автоматизированная система титрования может иметь коллектор кондиционирования, дополнительно содержащий смесительный контур.[0067] The automated titration system described herein may have a conditioning manifold further comprising a mixing loop.

[0068] Описанные в настоящем документе автоматические системы титрования могут дополнительно содержать насос для кондиционирующего реагента для закачки кондиционирующего реагента в кондиционирующий коллектор для смешивания с постоянно текущим и обновляемым потоком пробы.[0068] The automated titration systems described herein may further comprise a conditioning agent pump for pumping the conditioning agent into the conditioning manifold for mixing with a continuously flowing and renewing sample stream.

[0069] Указанная автоматизированная система титрования может содержать кондиционирующий реагент, представляющий собой буфер pH, катализатор реакции, химический индикатор, секвестрант, поверхностно-активное вещество, модифицирующую проводимость соль, реагент ионной пары, химическое вещество на биологической основе или их комбинацию.[0069] Said automated titration system may comprise a pH buffer conditioning agent, a reaction catalyst, a chemical indicator, a sequestrant, a surfactant, a conductivity modifying salt, an ion pair reagent, a biobased chemical, or a combination thereof.

[0070] В описанных в настоящем документе автоматизированных системах титрования кондиционирующий реагент может содержать йодид калия, серную кислоту, уксусную кислоту, индикатор крахмала, молибдат аммония или их комбинацию. [0070] In the automated titration systems described herein, the conditioning agent may contain potassium iodide, sulfuric acid, acetic acid, a starch indicator, ammonium molybdate, or a combination thereof.

[0071] Указанная автоматизированная система титрования может содержать насос для кондиционирующего реагента, дополнительно содержащий насос для первого кондиционирующего реагента для перекачивания первого кондиционирующего реагента и насос для второго кондиционирующего реагента для перекачивания второго кондиционирующего реагента.[0071] Said automated titration system may comprise a conditioning agent pump, further comprising a first conditioning agent pump for pumping the first conditioning agent and a second conditioning agent pump for pumping the second conditioning agent.

[0072] В указанной автоматизированной системе титрования первым кондиционирующим реагентом может быть иодид металла, а вторым кондиционирующим реагентом - индикатор.[0072] In said automated titration system, the first conditioning agent may be a metal iodide and the second conditioning agent an indicator.

[0073] В описанных в данном документе автоматизированных системах титрования, насос для кондиционирующего реагента может вводить кондиционирующий реагент в поток партии пробы или текущий поток пробы, при этом контроллер коммуникативно соединен с насосом для кондиционирующего реагента и выполнен с возможностью управления насосом для кондиционирующего реагента для задания потоку скорости кондиционирующего реагента, вводимого в непрерывно текущий и обновляемый поток пробы.[0073] In the automated titration systems described herein, a conditioning agent pump may introduce a conditioning agent into a sample batch stream or a running sample stream, wherein a controller is communicatively connected to the conditioning agent pump and configured to control the conditioning agent pump to set the flow rate of the conditioning agent introduced into the continuously flowing and updated sample stream.

[0074] Описанные в настоящем документе автоматизированные системы титрования могут использоваться в способах количественного определения целевого аналита.[0074] The automated titration systems described herein can be used in methods for quantifying a target analyte.

[0075] Например, в настоящем документе описан способ количественной оценки концентрации целевого аналита в потоке пробы, включающий: непрерывное прохождение и постоянное обновление потока пробы с известной скоростью потока через анализатор, содержащий коллектор и многоволновый детектор; количественное определение концентрации целевого аналита путем непрерывного добавления титранта в анализатор и установка изменения концентрации титранта путем изменения концентрации титранта посредством увеличения или уменьшения скорости потока титранта в заданном диапазоне; и определение конечной точки титрования для реакции между целевым аналитом в потоке пробы и титрантом в пределах заданного диапазона концентраций целевого аналита.[0075] For example, this document describes a method for quantifying the concentration of a target analyte in a sample stream, including: continuously passing and constantly updating the sample stream at a known flow rate through an analyzer containing a collector and a multi-wavelength detector; quantifying the concentration of the target analyte by continuously adding a titrant to the analyzer and setting the change in the concentration of the titrant by changing the concentration of the titrant by increasing or decreasing the flow rate of the titrant in a given range; and determining a titration endpoint for a reaction between a target analyte in the sample stream and a titrant within a predetermined concentration range of the target analyte.

[0076] В качестве альтернативы, в настоящем документе описан способ количественной оценки концентрации целевого аналита в потоке периодических проб, включающий добавление пробы в анализатор, содержащий коллектор и многоволновой детектор; количественное определение концентрации целевого аналита путем добавления титранта в анализатор и установки изменения концентрации титранта путем изменения концентрации титранта посредством увеличения или уменьшения скорости потока титранта в заданном диапазоне; и определение конечной точки титрования для реакции между целевым аналитом в потоке пробы и титрантом в пределах заданного диапазона концентраций целевого аналита; при этом поток пробы содержит два или более аналитов.[0076] Alternatively, this document describes a method for quantifying the concentration of a target analyte in a periodic sample stream, including adding a sample to an analyzer containing a collector and a multiwavelength detector; quantifying the concentration of the target analyte by adding a titrant to the analyzer and setting the change in the concentration of the titrant by changing the concentration of the titrant by increasing or decreasing the flow rate of the titrant in a given range; and determining the end point of the titration for the reaction between the target analyte in the sample stream and the titrant within a predetermined concentration range of the target analyte; the sample stream contains two or more analytes.

[0077] Способы количественного определения могут предусматривать, что поток проб содержит два или более аналитов.[0077] Assay methods may include that the sample stream contains two or more analytes.

[0078] Указанный способ может иметь поток проб, который может дополнительно содержать второй аналит.[0078] This method may have a sample stream, which may additionally contain a second analyte.

[0079] Описанные в настоящем документе способы могут дополнительно включать количественное определение второго аналита путем непрерывного добавления второго титранта к потоку партии пробы или к непрерывно текущему и постоянно обновляемому потоку пробы.[0079] The methods described herein may further include quantifying the second analyte by continuously adding the second titrant to a sample batch stream or to a continuously flowing and constantly updated sample stream.

[0080] В указанном способе поток проб может дополнительно содержать третий аналит.[0080] In this method, the sample stream may further comprise a third analyte.

[0081] Указанные способы количественного определения могут дополнительно включать количественное определение третьего аналита путем непрерывного добавления третьего титранта к потоку партии пробы или к непрерывно текущему и постоянно обновляемому потоку пробы. [0081] These quantitation methods may further include quantifying a third analyte by continuously adding a third titrant to a sample batch stream or to a continuously flowing and constantly updated sample stream.

[0082] Указанные способы могут иметь известную скорость потока пробы от примерно 1 мкл/мин до примерно 200 мл/мин.[0082] These methods may have a known sample flow rate from about 1 μl/min to about 200 ml/min.

[0083] Указанные способы могут иметь известную скорость потока пробы от примерно 5 мл/мин до примерно 25 мл/мин. [0083] These methods may have a known sample flow rate of about 5 ml/min to about 25 ml/min.

[0084] Указанные способы могут дополнительно включать непрерывное добавление кондиционирующего реагента к потоку пробы в концентрации, пропорциональной концентрации целевого аналита.[0084] These methods may further include continuously adding a conditioning agent to the sample stream at a concentration proportional to the concentration of the target analyte.

[0085] Указанные способы количественной оценки могут дополнительно включать определение конечной точки титрования с применением детектора с множеством длин волн, который находится на определенном расстоянии от точки добавления титранта, и вычисление концентрации титранта с применением расстояния между детектором и точкой добавления титранта, скорости потока титранта и объема системы. [0085] These quantification methods may further include determining the end point of the titration using a multi-wavelength detector that is at a certain distance from the titrant addition point, and calculating the concentration of the titrant using the distance between the detector and the titrant addition point, titrant flow rate, and system volume.

[0086] Описанные в данном документе способы могут дополнительно включать изменение концентрации титранта путем регулирования его скорости потока, при этом сигнал детектора от продукта реакции титрования коррелирует во времени с концентрацией титранта. [0086] The methods described herein may further include changing the concentration of the titrant by adjusting its flow rate, wherein the detector signal from the titration reaction product correlates over time with the concentration of the titrant.

[0087] Указанные способы могут дополнительно включать дозирование калибранта известной концентрации в поток пробы, определение концентрации калибранта и вычисление отклика.[0087] These methods may further include dosing a calibrant of known concentration into the sample stream, determining the concentration of the calibrant, and calculating the response.

[0088] Указанные способы количественной оценки могут дополнительно включать управление концентрацией титранта с применением контура обратной связи, который реагирует на детектор, обнаруживающий реакцию между титрантом и целевым аналитом.[0088] These quantification methods may further include controlling the titrant concentration using a feedback loop that is responsive to a detector detecting a reaction between the titrant and the target analyte.

[0089] В настоящем документе описаны способы, в которых кондиционирующий реагент обрабатывает поток пробы для улучшения обнаружения целевого аналита.[0089] Methods are described herein in which a conditioning reagent treats a sample stream to improve detection of a target analyte.

[0090] Указанные способы могут улучшить обнаружение целевого аналита за счет повышения чувствительности метода обнаружения. [0090] These methods can improve the detection of the target analyte by increasing the sensitivity of the detection method.

[0091] В способах, описанных в настоящем документе, кондиционирующим реагентом может быть буфер pH, катализатор реакции, химический индикатор, секвестрант, поверхностно-активное вещество, модифицирующая проводимость соль, реагент ионной пары, химическое вещество на биологической основе или их комбинация.[0091] In the methods described herein, the conditioning agent can be a pH buffer, a reaction catalyst, a chemical indicator, a sequestrant, a surfactant, a conductivity modifying salt, an ion pair reagent, a biobased chemical, or a combination thereof.

[0092] В способах количественного определения кондиционирующий реагент может включать йодид калия, уксусную кислоту, индикатор крахмала или их комбинацию. [0092] In assay methods, the conditioning agent may include potassium iodide, acetic acid, a starch indicator, or a combination thereof.

[0093] В способе, описанном в настоящем документе, скорость непрерывно текущего и постоянно обновляемого потока проб может увеличиваться или уменьшаться в зависимости от того, может ли конечная точка титрования быть обнаружена в пределах указанного диапазона концентраций целевого аналита.[0093] In the method described herein, the rate of a continuously flowing and constantly updated sample stream can increase or decrease depending on whether the end point of the titration can be detected within the specified concentration range of the target analyte.

[0094] Фиг. 1 представляет собой принципиальную схему автоматизированного титратора 100. Контроллер может управлять параметрами насоса 10 для проб, насоса 12 для первого кондиционирующего реагента, насоса 14 для второго кондиционирующего реагента, насоса 16 для третьего кондиционирующего реагента, насоса 18 для четвертого кондиционирующего реагента, первого 3-ходового клапана 22, второго 3-ходового клапана 24, смесительного клапана 20, 4-ходового клапана 40, насоса 42 для первого титранта, сообщающегося по текучей среде с клапаном 44, насоса 48 для второго титранта, сообщающегося по текучей среде с клапаном 46, и детектора 60. Проба протекает через насос 10 для проб, по линии и через смесительный клапан 20 к первому смесителю 30 жидкости. Первый кондиционирующий реагент протекает через насос 12 для первого кондиционирующего реагента, по линии и через смесительный клапан 20 к первому смесителю 30 жидкости. Второй кондиционирующий реагент протекает через насос 14 для второго кондиционирующего реагента, по линии и через смесительный клапан 20 к первому смесителю 30 жидкости. Третий кондиционирующий реагент протекает через насос 16 для третьего кондиционирующего реагента, по линии и через смесительный клапан 20 к первому смесителю 30 жидкости. Четвертый кондиционирующий реагент протекает через насос 18 для четвертого кондиционирующего реагента, по линии и через смесительный клапан 20 к первому смесителю 30 жидкости. После того, как проба и реагенты кондиционирования с первого по четвертый смешиваются в первом смесителе 30 жидкости, смесь пробы и реагентов кондиционирования становится кондиционированной пробой и протекает через 4-ходовой клапан 40, куда титрант добавляется из насоса 42 для первого титранта, насоса 44 второго для титранта или титрант добавляется как из насоса 42 для первого титранта, так и из насоса 44 для второго титранта. После добавления титранта к кондиционированной пробе образуется реакторная смесь, которая проходит через второй жидкостный смеситель 50 к детектору 60. [0094] FIG. 1 is a schematic diagram of an automated titrator 100. The controller can control parameters of a sample pump 10, a first conditioning pump 12, a second conditioning pump 14, a third conditioning pump 16, a fourth conditioning pump 18, a first 3-way valve 22, a second 3-way valve 24, a mixing valve 20, a 4-way valve 40, a first titrant pump 42 in fluid communication with a valve 44, a second titrant pump 48 in fluid communication with a valve 46, and a detector 60. The sample flows through the sample pump 10, through the line and through the mixing valve 20 to the first liquid mixer 30. The first conditioning agent flows through the first conditioning agent pump 12, through the line and through the mixing valve 20 to the first liquid mixer 30 . The second conditioning agent flows through the second conditioning agent pump 14, through the line and through the mixing valve 20 to the first liquid mixer 30. The third conditioning agent flows through the third conditioning agent pump 16, through the line and through the mixing valve 20 to the first liquid mixer 30 . The fourth conditioning agent flows through the fourth conditioning agent pump 18, through the line and through the mixing valve 20 to the first liquid mixer 30 . After the sample and the first to fourth conditioning reagents are mixed in the first fluid mixer 30, the mixture of sample and conditioning reagents becomes the conditioned sample and flows through the 4-way valve 40, where the titrant is added from the first titrant pump 42, the second titrant pump 44, or the titrant is added from both the first titrant pump 42 and the second titrant pump 44. After adding the titrant to the conditioned sample, a reactor mixture is formed which passes through the second liquid mixer 50 to the detector 60.

[0095] Фиг. 2 представляет собой схематическую диаграмму автоматизированного титратора 200. Указанный контроллер может управлять параметрами насоса 210 для пробы с переменной скоростью потока, насоса 236 для первого кондиционирующего реагента, насоса 238 для второго кондиционирующего реагента, насоса 240 для третьего кондиционирующего реагента, первого переключающего клапана 230, второго переключающего клапана 232, третьего переключающий клапана 234, первого 3-ходового клапана 244, смесительного клапана 242, первого жидкостного смесителя 246, 3-ходового клапана 250, насоса 260 для титранта, селекторного клапана 262, второго жидкостного смесителя 270 и детектора 280. Проба проходит через насос 210 для проб, по линии и через смесительный клапан 242 к первому смесителю 246 жидкости. Одна серия кондиционирующих реагентов 212, 214, 216 подключается к первому переключающему клапану 230, а затем к первому насосу 236 для реагентов. Вторая серия кондиционирующих реагентов 218, 220, 222 подключается ко второму переключающему клапану 232, а затем к насосу 238 для второго кондиционирующего реагента. Третья серия кондиционирующих реагентов 224, 226, 228 подключается к третьему переключающему клапану 234, а затем к насосу 240 для третьего кондиционирующего реагента. После того, как проба и ряд кондиционирующих реагентов смешиваются в первом смесителе 246 для жидкости, смесь пробы и кондиционирующих реагентов становится кондиционированной пробой и проходит через второй 3-ходовой клапан 250, в котором первый титрант 264, второй титрант 266 или третий титрант 268 протекает через четвертый переключающий клапан 262 и насос 260 титранта в поток пробы через второй 3-ходовой клапан 250. Затем кондиционированная проба протекает через второй смеситель 270 жидкости и попадает в детектор 280.[0095] FIG. 2 is a schematic diagram of an automated titrator 200. This controller can control the parameters of a variable flow sample pump 210, a first conditioning agent pump 236, a second conditioning agent pump 238, a third conditioning agent pump 240, a first switching valve 230, a second switching valve 232, a third switching valve 234, a first 3-way valve 244, a mixture 242, first liquid mixer 246, 3-way valve 250, titrant pump 260, selector valve 262, second liquid mixer 270, and detector 280. The sample passes through the sample pump 210, through the line and through the mixing valve 242 to the first liquid mixer 246. One series of conditioning agents 212, 214, 216 is connected to the first switching valve 230 and then to the first reagent pump 236. The second series of conditioning agents 218, 220, 222 is connected to the second switching valve 232 and then to the pump 238 for the second conditioning agent. A third series of conditioning agents 224, 226, 228 is connected to a third switching valve 234 and then to a third conditioning agent pump 240. After the sample and a series of conditioning reagents are mixed in the first liquid mixer 246, the mixture of sample and conditioning reagents becomes the conditioned sample and passes through the second 3-way valve 250, in which the first titrant 264, the second titrant 266 or the third titrant 268 flows through the fourth switching valve 262 and the titrant pump 260 into the sample stream through the second 3-way valve 250. The conditioned sample then flows through the second liquid mixer 270 and enters the detector 280.

[0096] Можно использовать широкий спектр реагентов, известных для стандартного титрования, и достаточное количество титранта приведет к изменению пробы. Однако, в этом непрерывном режиме работы, определяющий фактор «достаточное добавление титранта» соответствует скорости добавления титранта и концентрации относительно потока пробы (и концентрации пробы). Это связано с тем, что проба непрерывно протекает через систему, поэтому свежая проба непрерывно подается в коллектор, содержащий первый смеситель жидкости 30 или 246, селекторный клапан 40 или 3-ходовой клапан 250 и второй смеситель жидкости 50 или 270. [0096] A wide range of reagents known for standard titration can be used, and a sufficient amount of titrant will result in sample change. However, in this continuous mode of operation, the determining factor "sufficient addition of titrant" corresponds to the rate of addition of titrant and concentration relative to the sample flow (and sample concentration). This is because sample is continuously flowing through the system, so fresh sample is continuously fed into a manifold containing a first fluid mixer 30 or 246, a selector valve 40 or 3-way valve 250, and a second fluid mixer 50 or 270.

[0097] Соответственно, если титрант добавляется слишком медленно, он не сможет адекватно реагировать с кондиционированной пробой, и кондиционированная проба может не измениться. Другими словами, за заданный промежуток времени определенный объем пробы пройдет через определенную точку в системе. Таким образом, для достижения желаемого изменения необходим соответствующий объем титранта, который также проходит через эту точку за то же время, что соответствует достаточной скорости потока. [0097] Accordingly, if the titrant is added too slowly, it may not react adequately with the conditioned sample, and the conditioned sample may not change. In other words, for a given period of time, a certain volume of sample will pass through a certain point in the system. Thus, to achieve the desired change, an appropriate volume of titrant is needed, which also passes through this point in the same time, which corresponds to a sufficient flow rate.

[0098] Процесс может быть автоматизирован с помощью контроллера, такого как программируемый логический контроллер (ПЛК), с применением механизмов обратной связи от детектора. [0098] The process can be automated using a controller, such as a programmable logic controller (PLC), using feedback mechanisms from the detector.

[0099] Скорость потока титранта может изменяться нелинейно во времени. Экспоненциальное увеличение скорости потока, например, начнется с небольших изменений скорости потока при малых концентрациях. Со временем, при достижении большей концентрации (поскольку скорость потока продолжает увеличиваться), небольшие изменения скорости потока становятся излишне точными по сравнению с имеющимися концентрациями, и скорость потока может увеличиваться на большую величину. [0099] The flow rate of the titrant may vary non-linearly with time. An exponential increase in flow rate, for example, will start with small changes in flow rate at low concentrations. Over time, when a higher concentration is reached (as the flow rate continues to increase), small changes in the flow rate become overly accurate compared to the available concentrations, and the flow rate may increase by a large amount.

[00100] Низкая концентрация аналита может быть точно определена небольшими изменениями концентраций на ранней стадии процесса, в то время как большие концентрации аналита можно титровать за более короткий промежуток времени, поскольку скорость добавления титранта со временем увеличивается быстрее.[00100] A low analyte concentration can be accurately determined by small concentration changes early in the process, while high analyte concentrations can be titrated in a shorter amount of time as the rate of titrant addition increases faster over time.

[00101] Например, низкая концентрация пероксида и перкислоты может быть точно устранена небольшими изменениями концентраций на ранней стадии процесса, в то время как большие концентрации перкислоты и/или пероксида можно титровать за более короткий промежуток времени, так как скорость добавления титранта увеличивается быстрее со временем.[00101] For example, low concentrations of peroxide and peracid can be accurately eliminated by small concentration changes early in the process, while high concentrations of peracid and/or peroxide can be titrated in a shorter amount of time as the rate of titrant addition increases faster with time.

[00102] Преимущество этого способа заключается в том, что при достаточно быстрой оптической схеме анализ в каждой точке инжекции может быть выполнен очень быстро. Таким образом, в каждую точку нужно добавлять только небольшое количество титранта, чтобы определить, достаточна ли скорость потока для полного титрования, а общее небольшое количество титранта необходимо для определения конечной точки. Этот процесс можно автоматизировать с помощью устройства, такого как ПЛК, при помощи способов, аналогичных способам, описанным в отношении альтернатив, при этом контроллер может управлять скоростями потока пробы и титрантов, определять титрование с помощью оптического устройства и вычислять концентрацию из скорости потока. В этом варианте реализации изобретения, контроллер выполняет дополнительную задачу по определению точки «отсечки», выше которой происходит титрование, а ниже которой не происходит. [00102] The advantage of this method is that with a sufficiently fast optical design, analysis at each injection point can be performed very quickly. Thus, only a small amount of titrant needs to be added to each point to determine if the flow rate is sufficient for a complete titration, and a total small amount of titrant is needed to determine the end point. This process can be automated by a device such as a PLC using methods similar to those described in relation to the alternatives, where the controller can control the flow rates of the sample and titrants, determine the titration with an optical device, and calculate the concentration from the flow rate. In this embodiment, the controller performs the additional task of determining a "cut-off" point above which titration occurs and below which it does not.

[00103] Способ количественного определения концентрации целевого аналита в потоке пробы включает в себя непрерывное прохождение и непрерывное обновление потока пробы с переменной скоростью потока через анализатор, содержащий коллектор и детектор; количественное определение концентрации целевого аналита путем непрерывного добавления титранта в анализатор и установка изменения концентрации титранта путем изменения концентрации титранта посредством увеличения или уменьшения скорости потока титранта в заданном диапазоне; и определение конечной точки титрования для реакции между целевым аналитом и титрантом в пределах указанного диапазона концентраций целевого аналита.[00103] A method for quantifying the concentration of a target analyte in a sample stream includes continuously passing and continuously updating a sample stream at a variable flow rate through an analyzer comprising a manifold and a detector; quantifying the concentration of the target analyte by continuously adding a titrant to the analyzer and setting the change in the concentration of the titrant by changing the concentration of the titrant by increasing or decreasing the flow rate of the titrant in a given range; and determining a titration end point for a reaction between the target analyte and the titrant within a specified concentration range of the target analyte.

[00104] Описанный в настоящем документе способ может дополнительно включать второй поток титранта, в котором концентрация титранта во втором потоке титранта отличается от концентрации титранта в первом потоке титранта.[00104] The method described herein may further include a second titrant stream in which the concentration of titrant in the second titrant stream is different from the concentration of titrant in the first titrant stream.

[00105] Описанный в настоящем документе способ может иметь переменную скорость потока пробы от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 1 мл/мин. Описанный в настоящем документе способ может иметь переменную скорость потока пробы от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 0,75 мл/мин, от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 0,5 мл/мин, от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 0,25 мл/мин, от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 0,1 мл/мин, от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 75 мкл/мин, от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 50 мкл/мин, от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 25 мкл/мин, от примерно 0,1 мкл/мин до примерно 10 мкл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 1 мл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 0,75 мл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 1 мл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 25 мл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 0,1 мл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 75 мкл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 50 мкл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 25 мкл/мин, от примерно 1 мкл/мин до примерно 10 мкл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 1 мл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 0,75 мл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 1 мл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 25 мл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 0,1 мл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 75 мкл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 50 мкл/мин, от примерно 5 мкл/мин до примерно 25 мкл/мин или от примерно 5 мкл/мин до примерно 10 мкл/мин.[00105] The method described herein can have a variable sample flow rate from about 0.1 µl/min to about 1 ml/min. The method described herein may have a variable sample flow rate from about 0.1 µl/min to about 0.75 ml/min, from about 0.1 µl/min to about 0.5 ml/min, from about 0.1 µl/min to about 0.25 ml/min, from about 0.1 µl/min to about 0.1 ml/min, from about 0.1 µl/min to about 75 µl/min , from about 0.1 µl/min to about 50 µl/min, from about 0.1 µl/min to about 25 µl/min, from about 0.1 µl/min to about 10 µl/min, from about 1 µl/min to about 1 ml/min, from about 1 µl/min to about 0.75 ml/min, from about 1 µl/min to about 1 ml/min, from about 1 µl/min to about 25 ml/min, from about 1 µl/min to about 0.1 ml/min, from about 1 µl/min to about 75 µl/min, from about 1 µl/min to about 50 µl/min, from about 1 µl/min to about 25 µl/min, from about 1 µl/min to about 10 µl/min, from about 5 µl/min min to about 1 ml/min, from about 5 μl/min to about 0.75 ml/min, from about 5 μl/min to about 1 ml/min, from about 5 μl/min to about 25 ml/min, from about 5 μl/min to about 0.1 ml/min, from about 5 μl/min to about 75 μl/min, from about 5 μl/min to about 50 μl/min, from about 5 µl/min to about 25 µl/min; or from about 5 µl/min to about 10 µl/min.

[00106] Описанный в данном документе способ может иметь переменную скорость потока пробы от примерно 1 мл/мин до примерно 200 мл/мин.[00106] The method described herein may have a variable sample flow rate from about 1 ml/min to about 200 ml/min.

[00107] Описанный в данном документе способ может иметь переменную скорость потока пробы от примерно 1 мл/мин до примерно 175 мл/мин, от примерно 1 мл/мин до примерно 150 мл/мин, от примерно 1 мл/мин до примерно 125 мл/мин, от примерно 1 мл/мин до примерно 100 мл/мин, от примерно 1 мл/мин до примерно 75 мл/мин, от примерно 1 мл/мин до примерно 50 мл/мин, от примерно 1 мл/мин до примерно 30 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 200 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 175 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 150 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 125 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 100 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 75 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 50 мл/мин, от примерно 2 мл/мин до примерно 30 мл/мин, от примерно 5 мл/мин до примерно 200 мл/мин, от примерно 5 мл/мин до примерно 175 мл/мин, от примерно 5 мл/мин до примерно 150 мл/мин, от примерно 5 мл/мин до примерно 125 мл/мин, от примерно 5 мл/мин до примерно 100 мл/мин, от примерно 5 мл/минуту до примерно 75 мл/мин, от примерно 5 мл/мин до примерно 50 мл/мин, предпочтительно от примерно 5 мл/мин до примерно 30 мл/мин. [00107] The method described herein may have a variable sample flow rate from about 1 ml/min to about 175 ml/min, from about 1 ml/min to about 150 ml/min, from about 1 ml/min to about 125 ml/min, from about 1 ml/min to about 100 ml/min, from about 1 ml/min to about 75 ml/min, from about 1 ml/min to about 50 ml/min, from about 1 ml/min to about 30 ml/min, from about 2 ml/min to about 200 ml/min, from about 2 ml/min to about 175 ml/min, from about 2 ml/min to about 150 ml/min, from about 2 ml/min to about 125 ml/min, from about 2 ml/min to about 100 ml/min, from about 2 ml/min to about 75 ml/min, from about 2 ml/min to about 50 ml/min, from about 2 ml/min to about 30 ml/min, from about 5 ml/min to about 200 ml/min, from about 5 ml/min to about 175 ml/min, from about 5 ml/min to about 150 ml/min, from about 5 ml/min to about 125 ml/min, from about 5 ml/min to about 100 ml/min, from about 5 ml/minute to about 75 ml/min, from about 5 ml/min to about 50 ml/min, preferably from about 5 ml/min to about 30 ml/min.

[00108] Описанный в настоящем документе способ может иметь переменную скорость потока пробы от примерно 200 мл/мин до примерно 100 л/мин. Описанный в настоящем документе способ может иметь переменную скорость потока пробы от примерно 200 мл/мин до примерно 75 л/мин, от примерно 200 мл/мин до примерно 50 л/мин, от примерно 200 мл/мин до примерно 25 л/мин, от примерно 200 мл/мин до примерно 10 л/мин, от примерно 200 мл/мин до примерно 5 л/мин, от примерно 200 мл/мин до примерно 2 л/мин, от примерно 200 мл/мин до примерно 1 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 100 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 75 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 50 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 25 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 10 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 5 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 2 л/мин, от примерно 500 мл/мин до примерно 2 л/мин, от примерно 1 л/мин до примерно 100 л/мин, от примерно 1 л/мин до примерно 75 л/мин, от примерно 1 л/мин до примерно 50 л/мин, от примерно 1 л/мин до примерно 25 л/мин, от примерно 1 л/мин до примерно 10 л/мин, от примерно 1 л/мин до примерно 8 л/мин или от примерно 1 л/мин до примерно 5 л/мин.[00108] The method described herein may have a variable sample flow rate from about 200 ml/min to about 100 l/min. The method described herein may have a variable sample flow rate from about 200 ml/min to about 75 L/min, from about 200 ml/min to about 50 L/min, from about 200 ml/min to about 25 L/min, from about 200 ml/min to about 10 L/min, from about 200 ml/min to about 5 L/min, from about 200 ml/min to about 2 l/min, from about 200 ml/min to about 1 l/min, from about 500 ml/min to about 100 l/min, from about 500 ml/min to about 75 l/min, from about 500 ml/min to about 50 l/min, from about 500 ml/min to about 25 l/min, from about 500 ml/min to about 10 l/min, from about 5 00 ml/min to about 5 L/min, from about 500 ml/min to about 2 L/min, from about 500 ml/min to about 2 L/min, from about 1 L/min to about 100 L/min, from about 1 L/min to about 75 L/min, from about 1 L/min to about 50 L/min, from about 1 L/min to about 25 L/min, from about 1 L/min to about 10 L/min, from about 1 L/min to about 8 L/min, or from about 1 L/min to about 5 L/min.

[00109] Описанный в настоящем документе способ может иметь диапазон обнаружения концентрации аналита, составляющий больший диапазон при более низкой скорости потока пробы и меньший диапазон при более высокой скорости потока пробы.[00109] The method described herein may have an analyte concentration detection range that is larger at a lower sample flow rate and smaller at a higher sample flow rate.

[00110] Описанный в настоящем документе способ дополнительно включает непрерывное добавление кондиционирующего реагента к потоку пробы в концентрации, пропорциональной концентрации целевого аналита.[00110] The method described herein further comprises continuously adding a conditioning agent to the sample stream at a concentration proportional to the concentration of the target analyte.

[00111] Описанный в настоящем документе способ дополнительно включает определение конечной точки титрования с применением детектора, находящегося на определенном расстоянии от точки добавления титранта, и расчет концентрации титранта с применением расстояния между детектором и точкой добавления титранта, скорости потока титранта, и системного объема. [00111] The method described herein further includes determining the end point of the titration using a detector located at a certain distance from the titrant addition point, and calculating the titrant concentration using the distance between the detector and the titrant addition point, titrant flow rate, and system volume.

[00112] Описанный в настоящем документе способ дополнительно включает изменение концентрации титранта путем регулирования его скорости потока, при этом сигнал детектора от продукта реакции титрования коррелирует во времени с концентрацией титранта. [00112] The method described herein further comprises varying the concentration of the titrant by adjusting its flow rate, wherein the detector signal from the titration reaction product correlates over time with the concentration of the titrant.

[00113] Описанный в настоящем документе способ дополнительно включает дозирование калибранта известной концентрации в поток пробы, определение концентрации калибранта и вычисление отклика.[00113] The method described herein further includes dispensing a calibrant of known concentration into the sample stream, determining the concentration of the calibrant, and calculating a response.

[00114] Описанный в настоящем документе способ может дополнительно включать изменение концентрации титранта с применением математической функции и определение конечной точки титрования в пределах определенного диапазона концентрации целевого аналита.[00114] The method described herein may further include changing the concentration of the titrant using a mathematical function and determining the endpoint of the titration within a certain concentration range of the target analyte.

[00115] В описанном в настоящем документе способе математическая функция может быть линейной функцией, ступенчатой функцией, синусоидальной функцией, квадратной волновой функцией, экспоненциальной функцией или их комбинацией. [00115] In the method described herein, the mathematical function may be a linear function, a step function, a sine function, a square wave function, an exponential function, or a combination thereof.

[00116] Описанный в настоящем документе способ может дополнительно включать управление концентрацией титранта с применением контура обратной связи, который реагирует на детектор, обнаруживающий реакцию между титрантом и целевым аналитом.[00116] The method described herein may further include controlling the concentration of the titrant using a feedback loop that is responsive to a detector detecting a reaction between the titrant and the target analyte.

[00117] Описанный в настоящем документе способ может дополнительно включать измерение конечной точки титрования с применением ступенчатого изменения концентрации титранта в заданном диапазоне концентраций целевого аналита. [00117] The method described herein may further include measuring the end point of the titration using a step change in the concentration of the titrant over a given concentration range of the target analyte.

[00118] В описанном в настоящем документе способе кондиционирующий реагент может обрабатывать поток пробы для улучшения обнаружения целевого аналита.[00118] In the method described herein, a conditioning reagent may treat the sample stream to improve detection of the target analyte.

[00119] Описанный в настоящем документе способ может улучшить обнаружение целевого аналита за счет повышения чувствительности способа обнаружения. [00119] The method described herein can improve the detection of a target analyte by increasing the sensitivity of the detection method.

[00120] В описанном в настоящем документе способе, кондиционирующим реагентом может быть буфер pH, кислота, катализатор реакции, химический индикатор, секвестрант, поверхностно-активное вещество, модифицирующая проводимость соль, реагент ионной пары, химическое вещество на биологической основе или их комбинация.[00120] In the method described herein, the conditioning agent can be a pH buffer, an acid, a reaction catalyst, a chemical indicator, a sequestrant, a surfactant, a conductivity modifying salt, an ion pair reagent, a biobased chemical, or a combination thereof.

[00121] В описанном в настоящем документе способе конечная точка титрования может быть определена с помощью светового детектора.[00121] In the method described herein, the end point of the titration can be determined using a light detector.

[00122] Конечная точка титрования может быть обозначена посредством обнаруживаемого изменения при полной реакции целевого аналита с титрантом. Указанное обнаруживаемое изменение может быть спектрофотометрическим.[00122] The endpoint of a titration can be indicated by a detectable change upon complete reaction of the target analyte with the titrant. Said detectable change may be spectrophotometric.

[00123] Систему титрования можно использовать для выбора оптимальной длины волны для предполагаемого титрования. Например, в зависимости от идентичности аналита, титранта и состава потока пробы в конечной точке, может быть определена оптимальная длина волны для обнаружения конкретных химических соединений, образующихся в конечной точке.[00123] The titration system can be used to select the optimum wavelength for the intended titration. For example, depending on the identity of the analyte, titrant, and composition of the sample stream at the endpoint, the optimum wavelength can be determined to detect specific chemicals formed at the endpoint.

[00124] Детектор на основе света может быть спектрометром.[00124] The light-based detector may be a spectrometer.

[00125] Спектрометр может пропускать свет через фиксированную оптическую ячейку, где он может быть обнаружен датчиком изображения.[00125] The spectrometer can pass light through a fixed optical cell where it can be detected by an image sensor.

[00126] В качестве альтернативы спектрометр может отражать свет на пробу и обратно через входную щель, где свет может быть обнаружен датчиком изображения.[00126] Alternatively, the spectrometer can reflect light to and from the sample through the entrance slit, where the light can be detected by the image sensor.

[00127] В описанном настоящем документе способе, кондиционирующий реагент может включать йодид калия, уксусную кислоту, индикатор крахмала, молибдат или их комбинацию. [00127] In the method described herein, the conditioning agent may include potassium iodide, acetic acid, a starch indicator, molybdate, or a combination thereof.

[00128] В описанном в настоящем документе способе скорость потока непрерывно текущего и постоянно обновляемого потока пробы может быть увеличена или уменьшена в зависимости от того, может ли конечная точка титрования быть обнаружена в пределах указанного диапазона концентрации целевого аналита.[00128] In the method described herein, the flow rate of a continuously current and constantly updated sample flow can be increased or decreased depending on whether the endpoint of the titration can be detected within the specified concentration range of the target analyte.

[00129] Описанный в настоящем документе способ может включать непрерывное пропускание технологического раствора через анализатор, содержащий коллектор и детектор; количественное определение концентрации целевого аналита путем изменения скорости потока и, следовательно, концентрации титранта в заданном диапазоне; и определение конечной точки титрования для реакции между целевым аналитом и титрантом в пределах указанного диапазона концентраций целевого аналита. [00129] The method described herein may include continuously passing the process solution through an analyzer containing a manifold and a detector; quantitative determination of the concentration of the target analyte by changing the flow rate and, consequently, the concentration of the titrant in a given range; and determining a titration end point for a reaction between the target analyte and the titrant within a specified concentration range of the target analyte.

[00130] Разновидности реагентов, которые могут быть кондиционирующими реагентами, хорошо известны специалисту среднего уровня в данной области техники и могут применяться в большом разнообразии систем титрования.[00130] Varieties of reagents that can be conditioning reagents are well known to one of ordinary skill in the art and can be used in a wide variety of titration systems.

[00131] Для способов, описанных в настоящем документе, целевой аналит может содержать пероксид водорода, пероксиуксусную кислоту, пермуравьиную кислоту, пероксиоктановую кислоту или их комбинацию. Предпочтительно, чтобы целевой аналит содержал пероксид водорода, пероксикислоту или их комбинацию.[00131] For the methods described herein, the target analyte may contain hydrogen peroxide, peroxyacetic acid, performic acid, peroxyoctanoic acid, or a combination thereof. Preferably, the target analyte contains hydrogen peroxide, peroxyacid, or a combination thereof.

[00132] Для описанных в настоящем документе способов титрант содержит тиосульфат.[00132] For the methods described herein, the titrant contains thiosulfate.

[00133] Для описанных в настоящем документе способов, кондиционирующий реагент содержит йодид калия, уксусную кислоту, индикатор крахмала, молибдат аммония или их комбинацию.[00133] For the methods described herein, the conditioning agent contains potassium iodide, acetic acid, a starch indicator, ammonium molybdate, or a combination thereof.

[00134] В каждом способе, описанном в настоящем документе, фактическая концентрация целевого аналита может быть непосредственно определена или фактическая концентрация целевого аналита может быть рассчитана на основе определения концентрации продукта реакции целевого аналита и титранта.[00134] In each method described herein, the actual concentration of the target analyte can be directly determined or the actual concentration of the target analyte can be calculated based on the determination of the concentration of the reaction product of the target analyte and the titrant.

[00135] Указанный процесс таков, что его можно реализовать в любом месте, например, в точке отбора проб на перерабатывающем предприятии или другом промышленном или коммерческом учреждении, не соответствующем специфике регулярного выполнения стандартных титрований. [00135] The specified process is such that it can be implemented anywhere, for example, at a sampling point in a processing plant or other industrial or commercial establishment, not corresponding to the specifics of regularly performing standard titrations.

[00136] Кроме того, весь указанный процесс можно выполнить в короткие сроки: примерно 2 минуты 40 секунд. Перед промывкой и подготовкой системы к другому измерению, количество можно определить за меньшее время: примерно 1 минута 20 секунд. [00136] In addition, the entire specified process can be completed in a short time: about 2 minutes 40 seconds. Before flushing and preparing the system for another measurement, the amount can be determined in less time: approximately 1 minute 20 seconds.

[00137] Описанные в настоящем документе способы могут дополнительно включать этап калибровки. Этапы калибровки могут выполняться в режиме реального времени, калибровки скоростей потока, измерений и т.п. Калибровку можно выполнять перед каждым титрованием, чтобы обеспечить повышенную точность измерения. Калибровка может быть выполнена после заранее определенного количества измерений или может быть предложена пользователем. Калибровку на потоке можно выполнять без существенного замедления процедуры анализа. Такая калибровка может включать ввод пробы известной концентрации и подтверждение того, что система точно измеряет концентрацию. В той степени, в которой измерение не вполне точно; система может самонастраиваться, чтобы точно измерить образец известной концентрации.[00137] The methods described herein may further include a calibration step. Calibration steps can be performed in real time, flow rate calibrations, measurements, and the like. Calibration can be performed before each titration to ensure improved measurement accuracy. Calibration may be performed after a predetermined number of measurements or may be suggested by the user. On-line calibration can be performed without significantly slowing down the analysis procedure. Such calibration may involve introducing a sample of known concentration and verifying that the system is accurately measuring the concentration. To the extent that the measurement is not entirely accurate; the system can self-adjust to accurately measure a sample of known concentration.

[00138] В качестве альтернативы оптический датчик может сигнализировать о прозрачности, как только он улавливает любое излучение от источника света. Такие системы можно использовать, если изменение цвета достаточно резкое, например, от сине-черного до прозрачного, как описано выше. Однако следует отметить, что при применении надлежащего оптического оборудования такое резкое изменение цвета может не потребоваться для того, чтобы оптическое устройство могло точно определять конечную точку титрования. Могут понадобиться не все реагенты. Например, индикатор крахмала может быть исключен за счет включения в оптическую систему определенной оптики. [00138] Alternatively, the optical sensor may signal transparency as soon as it detects any radiation from the light source. Such systems can be used if the color change is sufficiently abrupt, for example from blue-black to transparent, as described above. However, it should be noted that with proper optical equipment such a dramatic color change may not be necessary for the optical device to accurately determine the end point of the titration. Not all reagents may be needed. For example, the starch indicator can be eliminated by including certain optics in the optical system.

[00139] «Количество» в контексте настоящего документа относится к общей измеряемой величине, такой как масса, концентрация, объем и т.д. [00139] "Amount" in the context of this document refers to a general measurable quantity such as mass, concentration, volume, etc.

[00140] После ознакомления с подробным описанием изобретения, станет очевидным, что возможны его модификации и варианты без выхода за пределы объема изобретения, определенного в прилагаемой формуле изобретения.[00140] Upon reading the detailed description of the invention, it will become apparent that modifications and variations are possible without departing from the scope of the invention as defined in the appended claims.

ПРИМЕРЫEXAMPLES

[00141] Для дополнительной иллюстрации настоящего изобретения, приведены следующие неограничивающие примеры.[00141] To further illustrate the present invention, the following non-limiting examples are given.

[00142] Образец, содержащий каустик, титровали с применением набора Ecolab Alkalinity Test Kit № 301, используя 0,1 Н раствор HCl в качестве титранта. Оператор измерил конечную точку при 10 каплях. Спектры показаны на Фиг. 3A и 3B.[00142] The caustic-containing sample was titrated using the Ecolab Alkalinity Test Kit No. 301 using 0.1 N HCl as the titrant. The operator measured the end point at 10 drops. The spectra are shown in Fig. 3A and 3B.

[00143] Острая точка перегиба при 10 каплях на Фиг. 3B иллюстрирует, что конечная точка титрования была измерена многоволновым детектором (например, Hamamatsu C12666MA).[00143] The sharp inflection point at 10 drops in FIG. 3B illustrates that the endpoint of the titration was measured with a multi-wavelength detector (eg Hamamatsu C12666MA).

[00144] Указанный прибор Hamamatsu C12666MA был подключен к лабораторному прототипу титратора Fast Flow Titrator и использовался для мониторинга конечной точки титрования путем сбора спектров при каждой тестовой концентрации от 6-40 промилле на образце перкислоты приблизительно 15 промилле.[00144] This Hamamatsu C12666MA instrument was connected to a laboratory prototype Fast Flow Titrator and was used to monitor the end point of the titration by collecting spectra at each test concentration from 6-40 ppm on a peracid sample of approximately 15 ppm.

[00145] Свет светодиодного источника проходил через поток пробы титратора при быстром потоке сразу после блока датчика Banner. Указанные спектры изображены на Фиг. 4A, и поглощение на каждой длине волны было рассчитано по образцу, эталону и темным сигналам с применением следующего уравнения, которое приведено на Фиг. 4B.[00145] The light from the LED source passed through the titrator sample stream at a fast flow immediately after the Banner sensor block. These spectra are shown in Fig. 4A, and the absorbance at each wavelength was calculated from the sample, reference, and dark signals using the following equation, which is shown in FIG. 4b.

[00146] Было замечено, что по мере увеличения исследуемой концентрации измеряемое поглощение уменьшалось. Это измеренный переход синего комплекса крахмала с трииодидом в раствор ярко окрашенный в конечной точке, где трииодид полностью восстановлен до йодида, в конечной точке титрования.[00146] It was observed that as the test concentration increased, the measured absorbance decreased. This is the measured transition of the blue triiodide starch complex to a brightly colored solution at the end point where the triiodide is completely reduced to iodide, at the end point of the titration.

[00147] В датчиках потока, используемых в двух автоматизированных титраторах Ecolab, используется датчик, измеряющий свет с длиной волны 680 нм. Спектры, приведенные выше, показывают, что оптимальная длина волны для проведенного анализа составляет приблизительно 550 нм. Затем данные об абсорбции для 550 и 680 нм, собранные C12666MA, сравнивали с результатами титрования, измеренными датчиком Banner.[00147] The flow sensors used in the two Ecolab automated titrators use a sensor that measures light at a wavelength of 680 nm. The spectra above show that the optimum wavelength for the analysis performed is approximately 550 nm. The absorbance data for 550 and 680 nm collected by the C12666MA was then compared with the titration results measured by the Banner sensor.

[00148] Результаты на Фиг. 5 показали идентичный ход кривой поглощения в зависимости от концентрации. Тот факт, что значения оптической плотности не были одинаковыми, объяснялся тем, что ни одна из оптических систем не была оптимизирована для минимизации паразитного света. Рассеянный свет привнес нелинейность в измерения оптической плотности.[00148] The results in FIG. 5 showed an identical course of the absorbance curve as a function of concentration. The fact that the optical density values were not the same was due to the fact that none of the optical systems was optimized to minimize stray light. Scattered light introduced non-linearity in optical density measurements.

[00149] Hamamatsu C12666MA - лишь один из примеров матричного спектрометра, который можно использовать для сбора спектральных данных во время титрования с помощью предлагаемых инструментов.[00149] The Hamamatsu C12666MA is just one example of an array spectrometer that can be used to collect spectral data during a titration using the proposed tools.

[00150] Линейность ответа C12666MA была подтверждена путем сравнения поглощения, полученного с помощью C12666MA, с сертифицированными стандартами. Спектры HACH Детектор/Проверка стандартов на Фиг. 6 были получены с применением C12666MA.[00150] The linearity of the C12666MA response was confirmed by comparing the absorbance obtained with the C12666MA to certified standards. HACH Spectra Detector/Check Standards in FIG. 6 were obtained using C12666MA.

[00151] Затем рассчитывали поглощение, как описано выше.[00151] The absorbance was then calculated as described above.

[00152] Затем значения поглощения пробы сравнивали с сертифицированными значениями поглощения при опубликованных длинах волн.[00152] The absorbance values of the sample were then compared to certified absorbance values at published wavelengths.

λ (нм)λ (nm) Компания HachHach Company Светодиод Radio Shack 276-0320LED Radio Shack 276-0320 Систематическакя ошибкаsystematic error Стд1Std1 Стд2Std2 Стд3Std3 Стд1Std1 Стд2Std2 Стд3Std3 Стд1Std1 Стд2Std2 Стд3Std3 420420 0,5610.561 1,1291.129 1,7481.748 0,5420.542 1,1611.161 1,7591.759 -3,4%-3.4% 2,8%2.8% 0,6%0.6% 520520 0,5910.591 1,1601.160 1,7141.714 0,5550.555 1,1841.184 1,7881.788 -6,0%-6.0% 2,0%2.0% 4,3%4.3% 560560 0,5560.556 1,1151.115 1,7101.710 0,5380.538 1,1481.148 1,7411.741 -3,2%-3.2% 3,0%3.0% 1,8%1.8% 610610 0,5840.584 1,1591.159 1,7511.751 0,5600.560 1,1841.184 1,7941.794 -4,1%-4.1% 2,1%2.1% 2,5%2.5%

[00153] В качестве источника света в этом эксперименте использовался белый светодиод Radio Shack 276-0320. Необходимо обратить внимание, что систематическая ошибка составляет менее 6%, что указывает на хорошее соответствие между сертифицированными стандартами и данными, собранными с помощью C12666MA. Как указано выше, отклик можно улучшить, если оптимизировать оптическую конфигурацию.[00153] The white LED Radio Shack 276-0320 was used as the light source in this experiment. Note that the systematic error is less than 6%, indicating a good match between the certified standards and the data collected with the C12666MA. As stated above, response can be improved by optimizing the optical configuration.

[00154] Эти данные показали, что мини-спектрометр является жизнеспособной детекторной системой для автоматизированной системы титрования. Затем, применение мини-спектрометра позволяет измерять титрование с переходами конечной точки, отличными от 680 нм, с помощью одного широкополосного детектора. [00154] These data indicated that the mini-spectrometer is a viable detector system for an automated titration system. Then, the use of a mini spectrometer makes it possible to measure titration with end point transitions other than 680 nm with a single broadband detector.

[00155] Hamamatsu C 12666MA использовался для мониторинга спектральных изменений, поскольку для титрования проб использовались несколько полевых испытательных комплектов Ecolab. Для этих титрований использовалась установка описанного выше образца. Набор № 307 для определения жесткости использовался для титрования 17-гранной лабораторной воды. Указанную пробу титровали вручную, а затем в оптической тестовой системе. Спектры и отклик по каплям для тестирования показаны на Фиг. 7A и 7B.[00155] Hamamatsu C 12666MA was used to monitor spectral changes as several Ecolab field test kits were used to titrate samples. For these titrations, the sample setup described above was used. Hardness test set no. 307 was used to titrate 17-grain laboratory water. This sample was titrated manually and then in an optical test system. Spectra and drop response for testing are shown in FIG. 7A and 7B.

[00156] Два пика, 525 и 620, показывают точку перегиба при 17 каплях, которая является конечной точкой, измеренной оператором.[00156] Two peaks, 525 and 620, show the inflection point at 17 drops, which is the end point measured by the operator.

[00157] При представлении элементов настоящего изобретения или его предпочтительных вариантов реализации, артикли «a», «an», «the» и термин «указанный» предназначены для обозначения того, что существует один или несколько элементов. Термины «содержащий», «включающий» и «имеющий» предназначены для включения и означают, что могут быть дополнительные элементы, отличные от перечисленных.[00157] When presenting elements of the present invention or its preferred embodiments, the articles "a", "an", "the" and the term "specified" are intended to indicate that there is one or more elements. The terms "comprising", "including" and "having" are intended to be inclusive and mean that there may be additional elements other than those listed.

[00158] Принимая во внимание вышеизложенное, становится видно, что несколько целей изобретения достигнуты, а также достигнуты и другие полезные результаты.[00158] In view of the foregoing, it becomes clear that several objectives of the invention are achieved, as well as other useful results.

[00159] Поскольку в указанные способы могут быть внесены различные изменения, не выходящие за рамки объема изобретения, предполагается, что все изложенное, содержащееся в приведенном выше описании и показанное на прилагаемых графических документах, должно интерпретироваться как иллюстративное, а не в ограничивающем смысле. [00159] Since various changes can be made to these methods without departing from the scope of the invention, it is intended that all of the foregoing contained in the above description and shown in the accompanying drawings should be interpreted as illustrative and not in a limiting sense.

Claims (32)

1. Автоматизированная система титрования, содержащая:1. An automated titration system, comprising: реакторный коллектор, содержащий кондиционирующий коллектор и второй смеситель жидкости, при этом реакторный коллектор сообщается по текучей среде с источником пробы и источником титранта для смешивания непрерывно текущего и обновляемого потока пробы, содержащего неизвестную концентрацию первого аналита с первым титрантом и неизвестную концентрацию второго аналита со вторым титрантом;a reactor manifold comprising a conditioning manifold and a second fluid mixer, wherein the reactor manifold is in fluid communication with the sample source and the titrant source for mixing a continuously flowing and renewing sample stream containing an unknown concentration of the first analyte with the first titrant and an unknown concentration of the second analyte with the second titrant; насос для пробы, сообщающийся по текучей среде с источником пробы и реакторным коллектором, непрерывно закачивающий поток пробы из источника пробы в реакторный коллектор через вход потока пробы; a sample pump in fluid communication with the sample source and the reactor manifold, continuously pumping a sample stream from the sample source into the reactor manifold through the sample stream inlet; насос для первого титранта, сообщающийся по текучей среде с источником первого титранта и реакторным коллектором, для закачки первого титранта в реакторный коллектор через вход первого титранта для контакта с непрерывно текущим и обновляемым потоком пробы;a first titrant pump in fluid communication with the first titrant source and the reactor manifold for pumping the first titrant into the reactor manifold through the first titrant inlet to contact a continuously flowing and renewing sample stream; насос для второго титранта, сообщающийся по текучей среде с источником второго титранта и реакторным коллектором, для закачки второго титранта в реакторный коллектор через вход второго титранта для контакта с непрерывно текущим и обновляемым потоком пробы;a second titrant pump in fluid communication with the second titrant source and the reactor manifold for pumping the second titrant into the reactor manifold through the second titrant inlet to contact a continuously flowing and renewing sample stream; многоволновый детектор, сообщающийся по текучей среде с реакторным коллектором, для обнаружения первой конечной точки титрования реакции между первым аналитом и первым титрантом и для обнаружения второй конечной точки титрования реакции между вторым аналитом и вторым титрантом, причем детектор расположен ниже по потоку от входов первого и второго титрантов и находится на расстоянии от входов первого и второго титрантов; и a multi-wavelength detector in fluid communication with the reactor manifold for detecting a first titration endpoint of the reaction between the first analyte and the first titrant and for detecting a second titration endpoint of the reaction between the second analyte and the second titrant, the detector being located downstream of the first and second titrants inlets and spaced from the first and second titrants inlets; And контроллер, коммуникативно связанный с насосом для пробы, насосом для первого титранта, насосом для второго титранта и детектором,a controller in communication with the sample pump, the first titrant pump, the second titrant pump and the detector, при этом кондиционирующий коллектор содержит первый смеситель жидкости, и кондиционирующий коллектор расположен ниже по потоку от входа потока пробы, при этом вход первого титранта и вход второго титранта расположены ниже по потоку от кондиционирующего коллектора и выше по потоку от второго смесителя жидкости, а второй смеситель жидкости расположен выше по потоку от детектора, wherein the conditioning manifold comprises a first liquid mixer, and the conditioning manifold is located downstream of the sample flow inlet, wherein the first titrant inlet and the second titrant inlet are located downstream of the conditioning manifold and upstream of the second liquid mixer, and the second liquid mixer is located upstream of the detector, при этом контроллер управляет насосом для пробы для установки непрерывной скорости потока пробы, управляет насосом для первого титранта для установки скорости потока первого титранта, управляет насосом для второго титранта для установки непрерывной скорости потока второго титранта и получает данные от детектора для обнаружения первой конечной точки титрования для реакции между первым аналитом и первым титрантом и определения концентрации первого аналита в первой конечной точке титрования и обнаружения второй конечной точки титрования для реакции между вторым аналитом и вторым титрантом и определения концентрации второго аналита во второй конечной точке титрования.wherein the controller controls the sample pump to set a continuous sample flow rate, controls the first titrant pump to set the flow rate of the first titrant, controls the second titrant pump to set the second titrant to a continuous flow rate, and receives data from the detector to detect the first titration endpoint for the reaction between the first analyte and the first titrant, and determine the concentration of the first analyte in the first titration endpoint, and detect the second titration endpoint for the reaction between the second analyte and the second titrant trant and determine the concentration of the second analyte at the second endpoint of the titration. 2. Автоматизированная система титрования по п. 1, дополнительно содержащая:2. An automated titration system according to claim 1, further comprising: насос для третьего титранта для закачки третьего титранта в реакторный коллектор для контакта с потоком пробы;a third titrant pump for pumping the third titrant into the reactor manifold for contact with the sample stream; при этом многоволновой детектор дополнительно обнаруживает третью конечную точку титрования реакции между третьим аналитом и третьим титрантом, причем контроллер дополнительно коммуникативно связан с насосом для третьего титранта, и контроллер дополнительно управляет насосом для третьего титранта для установки скорости потока третьего титранта и получает данные от детектора для определения третьей конечной точки титрования для реакции между третьим аналитом и третьим титрантом и определения концентрации аналита в третьей конечной точке титрования.wherein the multiwave detector additionally detects the third end point of the titration of the reaction between the third analyte and the third titrant, the controller is additionally communicatively connected to the pump for the third titrant, and the controller additionally controls the pump for the third titrant to set the flow rate of the third titrant and receives data from the detector to determine the third end point of the titration for the reaction between the third analyte and the third titrant and determine the concentration of the analyte in the third end point of the titration. 3. Автоматизированная система титрования по п. 1 или 2, в которой многоволновый детектор имеет возможность обнаруживать сигналы в диапазоне от ультрафиолетового до видимого света.3. An automated titration system according to claim 1 or 2, wherein the multi-wavelength detector is capable of detecting signals ranging from ultraviolet to visible light. 4. Автоматизированная система титрования по п. 3, в которой многоволновый детектор представляет собой спектрометр.4. The automated titration system of claim 3, wherein the multi-wavelength detector is a spectrometer. 5. Автоматизированная система титрования по п. 1 или 2, в которой реакторный коллектор дополнительно содержит 4-ходовой клапан на входе первого титранта и входе второго титранта, который расположен ниже по потоку от кондиционирующего коллектора и выше по потоку от второго смесителя жидкости.5. The automated titration system of claim 1 or 2, wherein the reactor manifold further comprises a 4-way valve at the first titrant inlet and the second titrant inlet, which is located downstream of the conditioning manifold and upstream of the second liquid mixer. 6. Автоматизированная система титрования по п. 1 или 2, в которой кондиционирующий коллектор дополнительно содержит клапан на входе кондиционирующего реагента, который расположен выше по потоку от первого смесителя жидкости, и первый смеситель жидкости, расположенный выше по потоку от входа первого титранта и входа второго титранта.6. Automated titration system according to claim 1 or 2, in which the conditioning manifold further comprises a valve at the inlet of the conditioning reagent, which is located upstream of the first liquid mixer, and the first liquid mixer, located upstream of the first titrant inlet and the second titrant inlet. 7. Автоматизированная система титрования по п. 1 или 2, причем система дополнительно содержит источник кондиционирующего реагента, сообщающийся по текучей среде с насосом для кондиционирующего реагента и кондиционирующим коллектором для закачки кондиционирующего реагента из источника кондиционирующего реагента в кондиционирующий коллектор для смешивания с потоком пробы.7. The automated titration system of claim 1 or 2, wherein the system further comprises a conditioning agent source in fluid communication with the conditioning agent pump and the conditioning manifold for pumping the conditioning agent from the conditioning agent source into the conditioning manifold for mixing with the sample stream. 8. Автоматизированная система титрования по п. 7, в которой источник кондиционирующего реагента содержит буфер pH, катализатор реакции, химический индикатор, секвестрант, поверхностно-активное вещество, модифицирующую проводимость соль, реагент ионной пары или химикат на биологической основе.8. The automated titration system of claim 7, wherein the conditioning agent source comprises a pH buffer, a reaction catalyst, a chemical indicator, a sequestrant, a surfactant, a conductivity modifying salt, an ion pair reagent, or a biobased chemical. 9. Автоматизированная система титрования по п. 8, в которой источник кондиционирующего реагента содержит йодид калия, серную кислоту, уксусную кислоту, индикатор крахмала или молибдат аммония. 9. The automated titration system of claim 8, wherein the conditioning agent source contains potassium iodide, sulfuric acid, acetic acid, starch indicator, or ammonium molybdate. 10. Автоматизированная система титрования по п. 9, в которой насос для кондиционирующего реагента дополнительно содержит насос для первого кондиционирующего реагента, сообщающийся по текучей среде с источником первого кондиционирующего реагента и кондиционирующим коллектором для перекачивания первого кондиционирующего реагента и источником второго кондиционирующего реагента, и насос для второго кондиционирующего реагента, сообщающийся по текучей среде с кондиционирующим коллектором для перекачивания второго кондиционирующего реагента, при этом первый кондиционирующий реагент представляет собой иодид металла, а второй кондиционирующий реагент представляет собой индикатор.10. The automated titration system of claim 9, wherein the conditioning agent pump further comprises a first conditioning agent pump in fluid communication with the first conditioning agent source and the conditioning manifold to pump the first conditioning agent and the second conditioning agent source, and a second conditioning agent pump in fluid communication with the conditioning manifold to pump the second conditioning agent, wherein the first conditioning agent is a metal iodide and the second conditioning agent is an indicator. 11. Автоматизированная система титрования по п. 8, в которой контроллер коммуникативно соединен с насосом для кондиционирующего реагента и выполнен с возможностью управления насосом для кондиционирующего реагента для установки скорости потока кондиционирующего реагента, вводимого в поток пробы.11. The automated titration system of claim 8, wherein the controller is communicatively coupled to the conditioning agent pump and configured to control the conditioning agent pump to set the flow rate of the conditioning agent introduced into the sample stream. 12. Автоматизированная система титрования по п. 1 или 2, в которой вход первого титранта и вход второго титранта находятся в одной и той же точке реакторного коллектора.12. An automated titration system according to claim 1 or 2, wherein the first titrant inlet and the second titrant inlet are at the same point in the reactor manifold. 13. Автоматизированная система титрования по п. 1 или 2, в которой поток пробы протекает от источника пробы через насос для пробы, через вход потока пробы в реакторный коллектор, через реакторный коллектор и в детектор.13. The automated titration system of claim 1 or 2, wherein the sample stream flows from the sample source, through the sample pump, through the sample stream inlet to the reactor manifold, through the reactor manifold, and into the detector. 14. Способ количественного определения концентрации первого целевого аналита и концентрации второго целевого аналита в потоке пробы, выполняемый автоматизированной системой титрования по п. 1, включающий:14. A method for quantitative determination of the concentration of the first target analyte and the concentration of the second target analyte in the sample stream, performed by the automated titration system according to claim 1, including: непрерывно текущий и непрерывно обновляемый поток пробы в анализатор, содержащий реакторный коллектор и многоволновой детектор; continuously flowing and continuously updated sample flow into the analyzer containing the reactor manifold and multiwave detector; количественное определение концентрации первого целевого аналита путем непрерывного добавления первого титранта в анализатор и установки изменения концентрации первого титранта посредством изменения концентрации первого титранта путем увеличения или уменьшения скорости потока первого титранта; иquantifying the concentration of the first target analyte by continuously adding the first titrant to the analyzer and setting the change in the concentration of the first titrant by changing the concentration of the first titrant by increasing or decreasing the flow rate of the first titrant; And обнаружение первой конечной точки титрования для реакции между первым целевым аналитом в потоке пробы и первым титрантом в заданном диапазоне концентраций первого целевого аналита;detecting a first titration endpoint for a reaction between a first target analyte in the sample stream and a first titrant in a given concentration range of the first target analyte; количественное определение концентрации второго целевого аналита путем непрерывного добавления второго титранта в анализатор и установки изменения концентрации второго титранта посредством изменения концентрации второго титранта путем увеличения или уменьшения скорости потока второго титранта в заданном диапазоне; иquantifying the concentration of the second target analyte by continuously adding the second titrant to the analyzer and setting the change in the concentration of the second titrant by changing the concentration of the second titrant by increasing or decreasing the flow rate of the second titrant within a predetermined range; And обнаружение второй конечной точки титрования для реакции между вторым целевым аналитом в потоке пробы и вторым титрантом в заданном диапазоне концентраций второго целевого аналита.detecting a second titration endpoint for a reaction between a second target analyte in the sample stream and a second titrant over a given concentration range of the second target analyte. 15. Способ по п. 14, дополнительно включающий: 15. The method of claim 14, further comprising: обнаружение первой конечной точки титрования с применением многоволнового детектора, который находится на расстоянии от точки добавления первого титранта, и расчет концентрации первого титранта с применением расстояния между детектором и точкой добавления первого титранта, скорости потока первого титранта и объема системы, и detecting the first endpoint of the titration using a multi-wavelength detector that is at a distance from the first titrant addition point, and calculating the concentration of the first titrant using the distance between the detector and the first titrant addition point, the first titrant flow rate, and the system volume, and обнаружение второй конечной точки титрования с применением многоволнового детектора, который находится на расстоянии от точки добавления второго титранта, и расчет концентрации второго титранта с применением расстояния между детектором и точкой добавления второго титранта, скорости потока второго титранта и объема системы.detecting a second titration endpoint using a multi-wavelength detector that is at a distance from the second titrant addition point, and calculating the concentration of the second titrant using the distance between the detector and the second titrant addition point, the second titrant flow rate, and the system volume.
RU2020136440A 2018-04-09 2019-04-09 Methods for colorimetric detection of endpoints and multiple titration systems RU2800131C2 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US62/654,715 2018-04-09

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2020136440A RU2020136440A (en) 2022-05-11
RU2800131C2 true RU2800131C2 (en) 2023-07-18

Family

ID=

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008149279A (en) * 2006-07-26 2010-09-10 Фосс Аналитикал Аб (Se) SYSTEM AND METHOD OF COLORIMETRIC TITRATION

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
RU2008149279A (en) * 2006-07-26 2010-09-10 Фосс Аналитикал Аб (Se) SYSTEM AND METHOD OF COLORIMETRIC TITRATION

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11454619B2 (en) Methods for colorimetric endpoint detection and multiple analyte titration systems
EP2096442B1 (en) Automatic analyzer
JP6095648B2 (en) System parameter determination method and apparatus for reducing corrosion of crude equipment
EP3640627B1 (en) Method for reducing corrosion in an oil refinery installation
WO2010134277A1 (en) Automatic analysis device and analysis method
US11397170B2 (en) Repetition time interval adjustment in adaptive range titration systems and methods
US5550053A (en) Method of calibrating an automatic chemical analyzer
Gutiérrez et al. Hybrid electronic tongue based on optical and electrochemical microsensors for quality control of wine
AU2014329517B2 (en) Multiple wavelength light source for colorimetric measurement
US9766183B2 (en) Automatic titrator
US20190086375A1 (en) Adaptive range titration systems and methods
RU2800131C2 (en) Methods for colorimetric detection of endpoints and multiple titration systems
US10379091B2 (en) Automatic titrator
Jakmunee et al. Novel approach for mono-segmented flow micro-titration with sequential injection using a lab-on-valve system: a model study for the assay of acidity in fruit juices
EP3635369B1 (en) Colorimetric analyzer with improved error detection
CN110987845A (en) Real-time detection method for dye concentration in single-component and double-component dye solutions
JP2005127757A (en) Automatic analyzer
US20210033555A1 (en) Method for calibrating an analytical measuring device and measuring point for analyzing a process medium and for calibrating an analytical measuring device
Birghila et al. Spectrophotometric method for the determination of total proteins in egg white samples
Purbaningtias et al. The performance study of a single and double beam UV-Vis spectrophotometer on nitrite determination in groundwater
US10677717B2 (en) Colorimetric analyzer with reagent diagnostics
WO1994008243A1 (en) Flow injection back titration
CN117295955A (en) Automatic analyzer and sample analysis method