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流动注射分析仪的工作原理与技术解析
2025-08-11 14:21  浏览:12
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  流动注射分析仪是一种基于流动注射分析(Flow Injection Analysis,FIA)原理设计的高效分析仪器。其工作原理与技术特点可以详细解析如下:
一、工作原理
流动注射分析的基本原理是将一定体积的液体样品注入到一个流动的、非间隔连续的载流中,载流通常由适当的液体构成。注入的样品在载流中形成一个样品带,并被传送到检测器。检测器连续地记录由于样品通过流通池而引起的吸光度、电极电位或其他物理量的变化。这个过程主要包括三个关键步骤:样品注入、注入样品带的受控分散、以及样品带从注入口流到检测器的可重现时序。
在严格控制的条件下,只要样品注射方法、在管道中存留时间、温度和分散过程等条件相同,即使反应未达到平衡状态,也可以按照标准对比法测定样品中被测物质的浓度。这是流动注射分析区别于其他分析方法的一个明显特征,也是其能获得较高分析速度的原因。
二、技术解析
1.系统组成:
泵:常用的是蠕动泵,由驱动电机、泵头、压盖、压力调节装置和泵管组成,用于提供载流和样品的流动动力。对于流速要求高以及系统压力比较大的情况,也会选用注射泵。
阀:单道注入阀(如六孔二槽旋转阀)用于控制样品的注入和切换流路。
混合圈/反应圈:样品通过注入阀注入到试j流路后,在混合圈/反应圈中与试j混合并进行化学反应。
检测器:常用的检测手段有吸光光度法、浊度法、化学发光法、荧光法等,对应的检测器分为光学检测器和电化学检测器两大类。
数据采集和流动注射分析仪控制系统:利用计算机完成检测器信号采集和数据处理,同时控制整个流动注射分析系统的运行。
2.定量原理:
流动注射分析通常采用峰高定量原理。当有色生成物通过流通池时,会吸收光能并降低光强度,光电池将光能转化为电能并产生电压。电压值的高低与样品浓度的高低有着良好的对数性关系,可以通过对数转换得到吸光度值,进而根据校正曲线图确定样品浓度。
3.技术特点:
结构简单紧凑:采用的管道多数由聚乙烯、聚四氟乙烯等材料制成,具有良好的耐腐蚀性能。
操作简便:实现了分析流程的管道化,减少了繁琐的手工操作,提高了自动化程度。
分析速度快:分析频率高,一般为60~120个样品/小时,适用于大量样品的快速分析。
精密度高:由于分析过程的各种条件可以得到较严格的控制,相对标准偏差一般可达1%以内。
试j用量少:每次分析仅需数十微升至数百微升的试j和样品,降低了分析成本。
4.应用领域:

流动注射分析仪已广泛应用于水质检测、土壤样品分析、农业和环境监测、临床化学、药物化学、食品分析等领域。其高效的分析速度和精密度使得它成为这些领域中不可少的分析工具。

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