Flow Injection Analysis

More documents

Recommendations

Info

Figur 8. Øverst: Skematisk angivelse af analysesereaktion af thiocyanat med 5-Br-PADAP ved tilstedeværelse af en oxidant (her dichromat) i surt miljø, hvilket fører til dannelse af et metastabilt mellemprodukt med interessante analytiske karakteristika. Nederst: FIA-manifold til bestemmelse af det metastabile reaktionsprodukt. ikke være excessiv, da prøven herved fortyndes meget og detektionsgrænsen bliver ringere. Sagt på en anden måde bør der opereres med medium dispersion. Den ovenfor omtalte procedure til bestemmelse af chlorid er et godt eksempel herpå. Procedurer, som omfatter kemisk reaktion, benævnes også FIAkonverteringsteknikker, idet de bygger på, at analytten gennem en intelligent behandling / kemisk reaktion kan konverteres Figur 9. Udnyttelse af FIA til kvantificering af en metastabil analyt i et system, som tillige involverer et gradvist stigende baggrundssignalrespons. På grund af den præcise og reproducerbare timing i FIA er det muligt at foretage udlæsningen ved den tid, som svarer til den største forskel mellem analyt- og baggrundssignaler, markeret ved den stiplede linje. til en species, som kan detekteres. I mange tilfælde kan man i denne sammenhæng drage fordel af kinetisk diskriminering, dvs. udnytte det anvendte reagens' reaktionshastighed med analytten og med andre i denne sammenhæng interfererende species. Et eksempel kan illustrere dette aspekt, nemlig bestemmelse af chlorat i en processtrøm, hvor man benyttede følgende kemi: 2 ClO3 – + 10 Ti 3+ + 12 H + → 10 Ti 4+ + Cl2 + 6 H2O (hurtig) Cl2 + LMB → MB + 2 Cl – (hurtig) MB + Ti 3+ → LMB + Ti 4+ 10 (langsom) Analysen gennemføres ved at injicere en chloratholdig prøve i en sur bærestrøm af reduktionsmidlet titanium(III), hvilken efterfølgende konflueres (blandes) med en anden strøm indeholdende leucomethylenblåt (LMB, dvs. methylenblåt på sin blege (ufarvede) form), hvor det dannede chlor oxiderer LMB til methylenblåt (MB). MB kan imidlertid reduceres af Ti(III) til LMB. Mens de to første af ovennævnte reaktioner er meget hurtige, er reduktionen af MB i den tredje reaktion relativ langsom. Derfor kan chloratkoncentrationen umiddelbart bestemmes ved at registrere intensiteten af farven af MB genereret i den anden reaktion, idet regenereringen af LMB finder sted efter prøvezonen allerede har passeret detektoren og er sendt til spild (hvis man opsamler spildopløsningen i en flaske vil man da også se, at den med tiden bliver mere og mere affarvet). En anden procedure, som illustrerer det nævnte koncept, er bestemmelse af thiocyanat, en species som der er stor interesse for inden for klinisk kemi, fordi den ikke forefindes naturligt i mennesker i nogen signifikant udstrækning, med mindre man er tobaksryger (eller spiser enorme mængder kål eller marcipanbrød). Halveringstiden for thiocyanat i legemet er ca. 14 dage, og derfor er det gennem analyse af legemsvæskerne (spyt, blod, urin) let at skelne rygere fra ikke-rygere. En hurtig og simpel metode til bestemmelse af thiocyanat består i reaktion med 2-[(5-brom-2-pyridyl)azo]-5-(diethylamino)phenol (5-Br-PADAP) i surt miljø ved samtidig tilstedeværelse af dichromat som oxidationsmiddel (Figur 8, øverst), hvorved der dannes et intenst rød-farvet produkt. Farven forsvinder imidlertid hurtigt (inden for ca.
10 s), dvs. det dannede produkt er ikke stabilt (man kalder det metastabilt), idet det øjensynligt spaltes til et eller flere ufarvede slutprodukter. Da det farvede mellemprodukt har en høj molær absorptionskoefficient (ε), er det analytisk interessant, idet det betyder, at man kan bestemme lave koncentrationer (ifølge Lambert-Beers lov, A = εlc, hvor A er absorbansen, ε er den molære absorptionskoefficient, l er cellelængden og c er koncentrationen, vil man for given målt Aværdi og høj ε-værdi kunne måle en lav koncentration). Hvis man således skal basere sig på det metastabile produkt, er det essentielt, at man kan foretage udlæsningen på det tidspunkt, hvor farveintensiteten er maksimal, hvorfor et FIA-system er nødvendigt. Det anvendte system er vist nederst i Figur 8. Prøven (som består af 50 µL spyt), injiceres i en bærestrøm af vand, som efterfølgende blandes med reagensstrømmen (5-Br-PADAP), og slutteligt med den sure opløsning af dichromat. Baseret på den nøjagtige timing, er det muligt at detektere og kvantificere det metastabile produkt. Der er imidlertid et yderligere problem, nemlig at selv når der ikke er noget thiocyanat til stede, kan 5-Br-PADAP gradvist reagere med dichromat under dannelse af en komponent, som absorberer ved den bølgelængde, der anvendes (570 nm), hvilket således fører til et passivt baggrundssignal. For at gøre tingene endnu mere komplicerede, så stiger baggrunds- Figur 10. Udlæsningssignaler for thiocyanat som opnået ved at benytte FIA-manifolden i Figur 8. Til venstre er vist en kalibreringsserie for thiocyanatstandarder i området 5–100 µmol/L (hver standard injiceret i duplikat). Til højre er vist signalerne for 10 spytprøver (hver injiceret i duplikat), hvor de første 5 er fra ikke-rygere, mens de næste 5 er fra rygere. Bemærk at basislinjen svarer til et meget højt baggrundssignal, men at de enkelte udlæsninger alligevel alle er meget reproducerbare. signalet med reaktionstiden. Med andre ord, så har man i praksis en situation som den, der er afbildet i Figur 9, hvor det transiente signal fra analytten som en funktion af tiden først stiger og derefter falder, mens baggrundssignalet kontinuerligt stiger. Ved at anvende FIA er det ved probat design af det anvendte analytiske system muligt at justere opholdstiden for prøven således, at detektionen kan udføres præcist på det tidspunkt, hvor differensen mellem de to signaler er maksimal (indikeret ved pilen og den stiplede lodrette linje). I Figur 10 er vist en række faktiske signaler, registret under brug af FIA-systemet i Figur 8. Til venstre er vist signaler for 11 en række vandige thiocyanatstandarder i området 5–100 µmol/L, hvor hver standard er injiceret 2 gange, og til højre er vist signaler for 5 spytprøver fra ikke-rygere og fem fra rygere (begge serier atter injiceret i duplikat). Det kan ses og rygere og ikke-rygere falder i to distinkt adskilte grupper, men hvad der fra et analytisk synspunkt er mere signifikant er, at skønt baggrundssignalet er relativt højt (A = ca. 0,25) og at alle signalerne ligger i milliabsorbansområdet (mAbs), så er reproducerbarheden af alle duplikater meget tilfredsstillende. De ovenfor omtalte konverteringsteknikker har udelukkende drejet sig om homogene syste-
Page 1 and 2: Flow Injection Analysis AF ELO HARA
Page 3 and 4: ikke er kompressibelt, ville derimo
Page 5 and 6: Figur 4. (a) Flow diagram for spekt
Page 7 and 8: ellers er meget vanskelige eller um
Page 9: Figur 7. Enkeltlinje manifold til b
Page 13 and 14: i et biologisk system, kalder man d
Page 15 and 16: es. Et andet eksempel på en unik F

Flow Injection Analysis

You also want an ePaper? Increase the reach of your titles

Delete template?

Save as template?