第20章 流动注射分析法20.2 基本原理.ppt

第二十章流动注射分析法
基本过程
试样区带的分散过程
影响分散过程的因素
第二节基本原理
Flow injection analysis, FLA
Base principle
2017/11/11
基本过程
(1)过程中不发生化学反应
有色试样混合、稀释与检测过程
留存时间t :进样后,在管路中经过的时间。
固定条件下,确定值,具有高度重现性。
峰高h:与试样浓度成正比,定量依据。
(2)过程中发生化学反应
例:Cl-(试样) + Hg(SCN)2 (试剂) → Hg(Cl)2 + -
SCN- + Fe3+ →[Fe(SCN)]2+(红色) ←光度检测
试剂流: Hg(SCN)2 + Fe3+
检测信号与进样量成线性关系并具有高的重现性。
可设计实现复杂分析过程
试样区带的过程
以“塞”的形式注入,在对流和扩散的双重作用下,试样在流出管路时呈峰形分布。
~1mm。
形成抛物线形的抛面。
同时存在着试样沿管子径向和纵向的扩散,
纵向扩散是造成试样带分散的主要因素。
分散系数(dispersion coefficient)
试样在载流中的分散程度:
c0:试样初始浓度; cmax :峰最大处的浓度。
通常D>1。 D越大,分散、稀释的越严重,峰变的宽、低。D=2:试样在流动过程中被载液1∶1稀释。
低分散:1<D<2;(试样的引入和传输)
中分散: 2<D<10 ;
高分散:D>10 。(保证一定程度的混合与反应)
根据需要控制分散度:如何控制?影响因素?
影响分散过程的因素
1. 进样体积(V)的影响
k :与流路等实验条件有关的常数。
当进样体积增大到某一值后, D≈1。
引入 V1/2:表征分散能力的重要指标。
V 1/2:表征分散能力的重要指标
定义:cmax=c0/2,D=2时的进样体积(V样)。
(1) V样< V 1/2时, V样∝峰高(线性); 进样量↑,峰高↑,灵敏度↑。
(2) V样>V 1/2时,进样量↑,灵敏度↑有限,而峰宽及留存时间的增加却使得进样频率成倍降低,工作效率↓↓。
(3) 当试样浓度较高时,进样体积宜V样<V 1/2;
(4) 对于低浓度试样,V样≈2 V 1/2;
(5) 通常的进样体积: 50~200μL。
2. 反应管长度和内径的影响
管长度↑,留存时间↑,分散↑,峰低而宽。
管径↓,虽可有效减小分散,但反应管太细,阻力↑↑,易堵塞。
~1mm之间。
分散系数D与反应管长度L间的经验式:
D = 1 + KL
L(单位m)。K常数(~3)。
混合反应体系
试样C+试剂R→产物P
反应管(L ) ↑,D↑,灵敏度↓,P的产率↑,有利于检测,作用效果如图中曲线A,最佳点。
当反应速率较慢,在所采用的管长内达不到最佳点时,如何处理?
停流的操作更为有效。
3. 载流流速的影响
有人通过实验发现,一定的实验条件下,在相当大的范围内(~)内改变流速,并采用不同的进样体积,流速对分散系数基本无影响。
为什么?