流動注射分析法(flow injection analysis, FIA)
1975 年,如其卡(Ruzicka)和漢森(Hansen)第一次提出了流動注射分析法。
整個反應過程可以描述如下:試劑以一定的流速在儀器中連續流動,這部分液體被稱作“載流”,分析開始時分析人員在系統中注入一定量的試樣形成片段流,當試樣流經反應器(管道)時試樣與試劑之間會相互滲透,發生化學反應,被載流帶到檢測器,利用分光光度原理測定吸光度,儀器記錄每一時段不同的信號變化。
流動注射分析儀中樣品與試劑溶液是不完全混合的,但因為流速和留存時間完全一致,因此可以得到重現良好的分析結果。
使用流動注射分析法,水質樣品的整個分析過程不到 1min,效率很高。由于此系統中的管路一般設計得較細,因此管路容易被微小顆粒堵塞,對于污水樣品需要先進行過濾,對于試劑前處理要求也比較高,也存在一定的局限性。
連續流動分析法(continuous flow analysis,CFA)
1957 年,斯蓋思(Skeggs)第一次提出了連續流動自動分析方法。
整個反應過程可以描述如下:通過取樣器自動吸取一系列試樣,進入分析儀,各個試劑按照手工方法的原理在適當的點位自動加入,每個樣品被注入的空氣間隔分割成若干相同的樣品片段,試樣與試劑在管路中流動的過程中,實現均勻混合,最后流入檢測模塊,流入比色皿進行比色,儀器記錄每一時段不同的信號變化,由軟件自動計算濃度值。
連續流動分析技術可以進行曲線配置、預稀釋、加熱、混合等步驟,也能完成不同溫度的在線蒸餾過程,分離步驟的透析膜透析、溶劑萃取也可以在儀器上完成。
連續流動分析儀使用自動進樣器取樣,樣品和加入到主機化學反應模塊中,樣品片段與試劑在螺旋圈中充分混勻。
順序注射分析法(sequent injection analysis,SIA)
1990 年,如其卡(Ruzicka)和馬歇而(Marshall)第一次提出了順序注射分析方法。
順序注射分析技術是在FIA技術的基礎上衍生來的。
整個反應過程可以描述如下:多路選擇閥連接有試樣端、試劑端,試劑以一定的流速在儀器中連續流動,這部分液體被稱作“載流”,多路選擇閥注入一定量的試樣,蠕動泵可以正向也可以反向旋轉,在多路選擇閥與正反向旋轉蠕動泵中間加裝一段儲存管,當試樣流經反應器(管道)時試樣與試劑之間會相互滲透,發生化學反應,被載流帶到檢測器,利用分光光度原理測定吸光度,儀器記錄每一時段不同的信號變化。
綜合以上幾種方法,將連續流動分析法CFA 法與流動注射分析法FIA 法進行比較:連續流動分析法的靈敏度更高,峰高比較穩定,該法能夠進行復雜的化學反應;經常可以根據氣泡間隔來觀察液體流是否正常。
除此之外,連續流動分析儀的系統比較穩定,試劑用量也少,更適合進行多單數測量,管路不像流動注射那樣容易發生堵塞,儀器穩定時間、樣品分析時間也快。
因此,對于監測站來說,選取CFA法進行分析,更加合適。