유량주입분석

Flow injection analysis

유량주입분석(FIA)은 화학분석에 대한 접근법이다. 그것은 흐르는 캐리어 스트림에 샘플 플러그를 주입함으로써 달성된다.[1][2][3] 이 원리는 SFA(Segmented Flow Analysis)와 유사하지만 샘플이나 시약 스트림에 공기가 주입되지 않는다.

개요

FIA는 검체를 흐르는 캐리어 용액에 주입해 시약과 혼합한 뒤 검출기에 도달하는 화학적 분석 자동화 방법이다. 지난 30년 동안 FIA 기법은 분광법, 형광 분광법, 원자 흡수 분광법, 질량 분광법 및 기타 탐지 기법 분석 방법을 사용하여 광범위한 응용 프로그램으로 발전했다.

마이크로 리터 수준에서 작동하는 시스템의 자동화된 샘플 처리, 높은 반복성, 마이크로 미니어처화에 대한 적응성, 화학물질의 격납, 폐기물 감소, 시약 경제 등은 모두 실제 검사에 흐름 주입의 적용에 기여하는 귀중한 자산이다. 유량 주입의 주요 자산은 분석 물질을 시약 스트림에 주입할 때 형성되는 잘 정의된 농도 구배와 유동성 조작의 정확한 타이밍(반응 조건에 대한 정교한 제어 제공)이다.[4]

컴퓨터 제어를 바탕으로 FIA는 플로우 프로그래밍을 기반으로 한 새로운 기술인 순차 주입과 비드 주입으로 진화했다. FIA 문학은 22,000개 이상의 과학 논문과 22개의 모노그래프로 구성되어 있다.[5]

역사

흐름주사분석(FIA)은 덴마크의 루지카와 한센, 1970년 중반 미국의 스튜어트와 동료들이 처음 기술했다. FIA는 대중적이고 단순하며 신속하며 다재다능한 기법으로, 현대 분석 화학에서 잘 확립된 위치에 있으며, 정량적 화학 분석에서 광범위하게 응용되고 있다.[6]

작동 원리

흐름 주입 분석의 기본을 나타내는 다이어그램

순환 펌프에 의해 강제되는 유동 캐리어 용액 스트림에 샘플(분석제)이 주입된다. 표본 주입은 알려진 부피에서 통제된 분산 하에서 수행된다. 그 다음 캐리어 용액과 샘플은 시약과 혼합된 지점에서 만나 반응한다. 반응 시간은 펌프와 반응 코일에 의해 제어된다. 그런 다음 반응 제품이 검출기를 통해 흐른다. 대부분의 경우, 검출기는 분광도계로 반응하여 보통 색상이 있는 제품을 생산한다. 그 다음 분광도계에 의해 주어진 흡수 스펙트럼에 비례하기 때문에 표본에서 알려지지 않은 물질의 양을 결정할 수 있다. 검출기를 통과한 후 샘플은 폐기물로 흐른다.

표본 분산 상세 정보

샘플이 캐리어 스트림에 주입되면 직사각형 흐름이 나타난다. 표본이 혼합 및 반응 구역을 통해 운반될 때 표본이 캐리어 스트림으로 분산될 때 흐름 프로파일의 폭은 증가한다. 분산은 두 가지 과정에서 발생한다: 캐리어 스트림의 흐름에 의한 대류와 샘플과 캐리어 스트림 사이의 농도 경사로에 의한 확산. 표본 대류는 층류 흐름에 의해 발생하는데, 층류 흐름은 관의 벽에서 표본의 선형 속도가 0인 반면, 관의 중심에 있는 표본은 캐리어 스트림의 2배인 선형 속도로 움직인다. 그 결과는 샘플이 검출기를 통과하여 폐기물 용기로 전달되기 전의 포물선 흐름 프로필이다.[7]

디텍터

유량 검출기는 샘플 인젝터의 다운스트림에 위치하며 화학적 물리적 파라미터를 기록한다. 다음과 같은 많은 유형의 검출기를 사용할 수 있다.[7]

해양 응용 프로그램

유량 주입 기술은 해양 동물 샘플/해적에서 유기물 및 무기물 분석 물질 모두에 대해 해양 과학에서 매우 유용하다는 것이 입증되었다. 아미노산(히스티딘, L-리신, 티로신), DNA/RNA, 포름알데히드, 히스타민, 히스타민, 저산산신, 다순환 방향족 탄화수소, 설사성 조개중독, 마비성 조개중독, 숙주/글루타민, 트리메틸아민/총 휘발성 기본 질소, 총 지질 수산화물, 총량 휘발성산, 요산, 비타민 B12, 은, 알루미늄, 비소, 붕소, 칼슘, 카드뮴, 코발트, 크롬, 구리, 철, 갈륨, 수은, 인듐, 리튬, 망간, 몰리브덴, 니켈, 니켈, 납, 안티몬, 셀레늄, 주석, 스트론튬, 탈륨, 바나듐, 아연산염, 질산염, 인/인산염, 규산염, 규산염, 규산염.[6]

기타 주목할 만한 용도

세포 기반 약물 발견 기능 검사를[8] 위한 유동 주입 재생 표면 기법

참고 항목

참조

  1. ^ Xu, Weihong; Sandford, Richard; Worsfold, Paul; Carlton, Alexandra; Hanrahan, Grady (2005). "Flow Injection Techniques in Aquatic Environmental Analysis: Recent Applications and Technological Advances". Critical Reviews in Analytical Chemistry. 35 (3): 237. doi:10.1080/10408340500323362. S2CID 95298288.
  2. ^ Tyson, Julian F. (1985). "Flow injection analysis techniques for atomic-absorption spectrometry. a review". The Analyst. 110 (5): 419–569. Bibcode:1985Ana...110..419T. doi:10.1039/an9851000419. PMID 4025835.
  3. ^ Anastos, N.; Barnett, NW; Hindson, BJ; Lenehan, CE; Lewis, SW (2004). "Comparison of soluble manganese(IV) and acidic potassium permanganate chemiluminescence detection using flow injection and sequential injection analysis for the determination of ascorbic acid in Vitamin C tablets". Talanta. 64 (1): 130–4. doi:10.1016/j.talanta.2004.01.021. PMID 18969577.
  4. ^ Ruzicka, Jaromir; Hansen, Elo Harald (March 2000). "Peer Reviewed: Flow Injection Analysis: From Beaker to Microfluidics". Analytical Chemistry. 72 (5): 212 A–217 A. doi:10.1021/ac002756m. ISSN 0003-2700. PMID 10739186.
  5. ^ Ruscika, Jarda. "Flow Injection Tutorial". www.flowinjectiontutorial.com. Retrieved 2016-03-28.
  6. ^ a b C., Yebra-Biurrun, M. (2009). Flow injection analysis of marine samples. New York: Nova Science Publishers. ISBN 9781608765669. OCLC 593305526.
  7. ^ a b Trojanowicz, M. (2000). Flow injection analysis : instrumentation and applications. World Scientific.
  8. ^ Hodder, Peter S.; Ruzicka, Jaromir (March 1999). "A Flow Injection Renewable Surface Technique for Cell-Based Drug Discovery Functional Assays". Analytical Chemistry. 71 (6): 1160–1166. doi:10.1021/ac981102z. ISSN 0003-2700. PMID 10093496.
  • Trojanowicz, Marek (2000). Flow injection analysis: instrumentation and applications. Singapore: World Scientific. ISBN 978-981-02-2710-4.
  • Hansen, Elo Harald; Růžička, Jaromír (1988). Flow injection analysis. New York: Wiley. ISBN 978-0-471-81355-2.
  • Martínez Calatayud, José (1996). Flow injection analysis of pharmaceuticals: automation in the laboratory. Washington, DC: Taylor & Francis. ISBN 978-0-7484-0445-2.
  • Pacey, Gil E.; Karlberg, Bo (1989). Flow injection analysis: a practical guide. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-88014-7.
  • Cerdà, Víctor; Ferrer, Laura; Avivar, Jessica; Cerdà, Amalia (2014). Flow analysis: A practical guide. Amsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-62606-6.
  • Cerdà, Amalia; Cerdà, Víctor (2009). An introduction to flow analysis. Mallorca: Sciware.