Zostałaś(eś) przekierowany do lokalnej wersji strony
Zapytaj o ofertę

Obsługa cieczy jest jednym z najważniejszych (choć żmudnych) zadań w laboratorium analitycznym. Jednak wyniki analityczne są dokładne i powtarzalne tylko wtedy, gdy używana jest odpowiednia objętość próbki, rozpuszczalnika, odczynnika, titranta lub roztworu pomocniczego. Z każdą ręcznie przygotowaną próbką lub roztworem wzrasta ryzyko zafałszowania wyników. W tym artykule na blogu omówiono wiele zalet automatyzacji etapów obchodzenia się z cieczami.

Czym jest zautomatyzowana obsługa cieczy i jaki sprzęt jest potrzebny?

Główną koncepcją przenoszenia cieczy jest całkowity, dokładny i precyzyjny transport roztworu lub odczynnika z jednego miejsca do drugiego. W przeciwieństwie do manipulowania cieczami za pomocą np. cylindrów z podziałką, szklanych biuret lub pipet, zautomatyzowane przenoszenie cieczy wykorzystuje do tego celu biurety napędzane tłokami.

Biureta tłokowa Metrohm składa się z trzech głównych części: tłoka, cylindra i napędu dozującego (rysunek 1). Wewnątrz biurety znajduje się tłok zamontowany w cylindrze. Tłok jest połączony z trzpieniem zmotoryzowanego napędu dozującego, który porusza tłokiem w górę i w dół w cylindrze.

Rysunek 1. Przykładowy przekrój biurety z napędem tłokowym firmy Metrohm.

W zależności od używanego urządzenia dozującego, napęd może być zamontowany w sposób pokazany na rysunku 1 lub obrócony o 180°. W pokazanym tutaj przykładzie ciecz może być zasysana przez port IN, gdy tłok przesuwa się w dół. I odwrotnie, ciecz jest dozowana przez port OUT, gdy tłok idzie w górę. Do przełączania pomiędzy tymi portami używany jest zawór.

Jednostki dozujące Metrohm 807 są dostępne w różnych rozmiarach od 2 ml do 50 ml.
Figure 2. Jednostki dozujące Metrohm 807 są dostępne w różnych rozmiarach od 2 ml do 50 ml.

Uniwersalność urządzeń dozujących

Metrohm oferuje urządzenia dozujące, które mogą obsługiwać jednostki wymienne, dozujące lub cylindryczne. Biurety Metrohm, np. 807 Dosing Units, są dostępne w różnych rozmiarach od 2 ml do 50 ml (rysunek 2).

W zależności od rodzaju zastosowania stosuje się różne materiały, aby jak najlepiej dopasować je do konkretnego zadania. Cylindry szklane (rysunek 2) są używane do dozowania cieczy ogólnego przeznaczenia, podczas gdy jednostki dozujące ETFE 807 (rysunek 3) są używane do bardziej agresywnych chemikaliów, np. do dozowania odczynników alkalicznych lub kwasu fluorowodorowego (HF).

Rysunek 3. Przykład jednostki dozującej 807 ETFE (5 mL) używanej do dozowania agresywnych chemikaliów, takich jak kwas fluorowodorowy.

Elastyczność kontroli oznacza, że biurety mogą być używane do różnych zadań związanych z obsługą cieczy, np. dodawania titrantów lub roztworów pomocniczych, pipetowania, rozcieńczania, przygotowywania próbek i wielu innych. Ta elastyczność umożliwia zautomatyzowaną obsługę cieczy w wielu różnych zastosowaniach, takich jak pomiar próbek, przygotowanie próbek, rozcieńczanie i dodawanie wzorców do technik analitycznych, takich jak miareczkowanie lub chromatografia jonowa (IC).


Praca ze zautomatyzowanymi urządzeniami do dozowania cieczy jest bardzo przydatna we wszystkich sektorach przemysłu, takich jak farmaceutyka, rafinacja petrochemiczna, produkcja chemiczna, analiza środowiskowa i inne. Zawsze, gdy trzeba użyć dokładnej, znanej ilości cieczy, niezbędna jest automatyzacja pracy, aby zapewnić jak najdokładniejsze i niezawodne wyniki.

Przeczytaj nasz wpis na blogu, aby dowiedzieć się więcej o zautomatyzowanych rozwiązaniach do podawania cieczy dla przemysłu petrochemicznego.

Laboratorium przyszłości: Zautomatyzowana, zrobotyzowana analiza produktów naftowych

Laboratorium przyszłości: Zautomatyzowana, zrobotyzowana analiza produktów naftowych

Automatyzacja zadań związanych z obsługą cieczy może znacznie usprawnić codzienną pracę w laboratorium. Automatyzacja ręcznej obsługi cieczy przynosi następujące korzyści.

Illustration of time savings

Zadania związane z cieczami są wykonywane szybciej, a nawet całkowicie automatycznie, co pozwala skupić się na innych, bardziej wymagających zadaniach. Na przykład eluent może być mieszany automatycznie po naciśnięciu przycisku, a cała seria miareczkowań może być przetwarzana przez noc bez potrzeby angażowania personelu laboratoryjnego.

Chociaż zakup zautomatyzowanych systemów obsługi cieczy wiąże się z początkową inwestycją, koszty mogą się szybko zwrócić. Osiąga się to poprzez bardziej efektywne wykorzystanie siły roboczej, przezwyciężenie powtarzających się eksperymentów z powodu błędów i zapobieganie odrzucaniu wyników. Ponadto inteligentne biurety pomagają uniknąć stosowania niewłaściwych roztworów, ostrzegając przed rozpoczęciem doświadczenia.


Jak zaoszczędzić pieniądze, korzystając z automatycznych systemów miareczkowania? Przeczytaj nasz wpis na blogu, aby dowiedzieć się więcej.

Oszczędność pieniędzy dzięki automatycznym systemom miareczkowania

Znalezienie nowego, dobrze wyszkolonego personelu laboratoryjnego może być trudniejsze niż zakup kolejnego urządzenia. Ręczne pipetowanie i dozowanie również wymaga praktyki, a użytkownik powinien opracować ustrukturyzowaną rutynę, aby uzyskać dobre wyniki. Zautomatyzowane systemy obsługi cieczy można jednak łatwo dostosować do różnych wymagań dotyczących wydajności.

Brown shoes making decision at the cross road - safety or risk

Automatyzacja etapów obsługi cieczy pozwala na bezpieczniejsze obchodzenie się z potencjalnie niebezpiecznymi lub toksycznymi substancjami, ponieważ bezpośredni kontakt z nimi jest zminimalizowany. Roztwór jest dodawany do butelki, do której przymocowane jest urządzenie dozujące. Gdy roztwór jest potrzebny, użytkownik musi jedynie nacisnąć przycisk.

Niezależnie od tego, czy urządzenie dozujące jest używane do dodawania titranta, przygotowywania odczynników czy dokładnego zasysania roztworu próbki, ma ono bezpośredni wpływ na wyniki analizy. Wynika to głównie ze znacznie mniejszych kroków dozowania, które można wykonać za pomocą elektronicznej biurety napędzanej tłokiem w porównaniu z innymi ręcznymi technologiami, które mogą jedynie dostarczać roztwór kroplami.

Zgodnie z definicją farmaceutyczną kropla odpowiada około 50 µL. Objętość ta wydaje się dość mała, ale w rzeczywistości jest 2500 razy większa niż najmniejsze możliwe kroki dozowania (0,02 µL) osiągalne przy użyciu nowoczesnej biurety elektronicznej.


Ponadto wyniki uzyskiwane przy użyciu standardowych szklanych biuret i cylindrów pomiarowych przy ręcznym przenoszeniu cieczy w dużym stopniu zależą od osoby odczytującej objętość i obsługującej sprzęt. W przypadku biuret elektronicznych objętość jest mierzona automatycznie, a wynik jest wyświetlany cyfrowo. Zapewnia to wysoki stopień obiektywności wyników.

Dowiedz się więcej o głównych źródłach błędów wynikających z praktyk obchodzenia się z cieczami podczas ręcznego miareczkowania w naszym pokrewnym wpisie na blogu.

Dlaczego wyniki miareczkowania nie są powtarzalne? Główne źródła błędów w miareczkowaniu ręcznym

Powtarzalność poprawia się wraz z liczbą zautomatyzowanych kroków w procedurze obsługi cieczy. Wynika to z faktu, że automatyczna biureta dozuje tę samą objętość za każdym razem, więc żadne zmiany lub zmiana personelu nie ma wpływu na ten proces.


Ponieważ biurety te spełniają wymagania normy ISO 8655-3, ich wydajność może być potwierdzona i certyfikowana przez testy dozowania przeprowadzone przez inżyniera serwisu Metrohm. Testy te powinny być przeprowadzane regularnie w celu sprawdzenia jakości szklanego cylindra i tłoka. Te dwie części są materiałami eksploatacyjnymi, które muszą być wymieniane od czasu do czasu, w zależności od częstotliwości ich użytkowania i dozowanych odczynników.

Zastosowanie zautomatyzowanej obsługi cieczy umożliwia bardziej precyzyjną dokumentację poprzez śledzenie wszystkich etapów dozowania. Jest to szczególnie ważne w branżach podlegających regulacjom prawnym, takich jak farmacja, biotechnologia oraz produkcja żywności i napojów. Dzięki automatycznemu gromadzeniu danych dotyczących np. użytych odczynników, objętości, czasu i innych istotnych parametrów uzyskuje się kompletny zapis eksperymentu. Ogólnie rzecz biorąc, pomaga to poprawić integralność danych, spełnić wymogi zgodności i zwiększyć wydajność procesów laboratoryjnych.

Większość biuret Metrohm ma zaimplementowany chip, który zapisuje wszystkie informacje o roztworze, jego mianie, ważności i dacie ważności, aby zapewnić, że eksperyment zostanie przeprowadzony tylko z odpowiednimi roztworami i warunkami.

Wnioski

Jeśli w laboratorium nadal ręcznie używasz pipet, szklanych biuret i innych rodzajów cylindrów pomiarowych, nadszedł czas, aby rozważyć automatyzację procesów przenoszenia cieczy. W dzisiejszych czasach elektroniczne biurety potrafią znacznie więcej niż tylko przenosić ciecz z jednego miejsca do drugiego. Dokładne, precyzyjne i ekonomiczne dodawanie cieczy i przygotowywanie próbek to tylko niektóre z korzyści płynących z przejścia na zautomatyzowaną obsługę cieczy w laboratorium.

Twoja wiedza na przyszłość

Webinarium na żądanie: Zautomatyzowana obsługa cieczy - klucz do dokładnych i powtarzalnych wynikówn

Author
Lüber

Jennifer Lüber

Product Specialist Liquid Handling and Lab Robotics
Metrohm International Headquarters, Herisau, Switzerland

Kontakt

Kontakt
Risse

Heike Risse

Head of Competence Center Liquid Handling and Lab Robotics
Metrohm International Headquarters, Herisau, Switzerland

Kontakt