Boli ste presmerovaní na lokálnu verziu požadovanej stránky
Vyžiadať ponuku

Dávkovanie kvapalí je jednou z najdôležitejších (ale namáhavých) úloh v analytickom laboratóriu. Analytické výsledky sú však presné a reprodukovateľné len pri použití presného objemu vzorky, rozpúšťadla, činidla, titrantu alebo pomocného roztoku. S každou ručne pripravenou vzorkou alebo roztokom sa zvyšuje riziko nesprávnych výsledkov. Tento blogový článok pojednáva o mnohých výhodách automatizácie krokov narábania s kvapalinami. 

Aké vybavenie je potrebné na automatizované narábanie s kvapalinami?

Hlavným konceptom narábania s kvapalinou je presné a úplné prepravenie roztoku alebo činidla z jedného miesta na druhé. Na rozdiel od manipulácie s kvapalinami, napr. s odmernými valcami, sklenenými byretami alebo pipetami, automatizované narábanie s kvapalinami využíva na tieto úlohy motorvé priestové byrety.. 

Motorom poháňaná priestová byreta firmy Metrohm sa skladá z troch hlavných častí: piestu, valca a pohonu (obrázok 1). Vo vnútri byrety je piest, ktorý je namontovaný vo valci. Piest je spojený s vretenom motorizovaného pohonu, ktorý pohybuje piestom vo valci nahor a nadol. 

Obrázok 1. Ilustračný rez piestom poháňanou byretou firmy Metrohm.

V závislosti od použitého dávkovacieho zariadenia je možné pohon namontovať podľa obrázku 1 alebo otočiť o 180°. V tu zobrazenom príklade môže byť kvapalina nasávaná cez otvor IN, keď piest klesá. Naopak, kvapalina sa dávkuje cez otvor OUT, keď piest stúpa. Na prepínanie medzi týmito polohami sa používa ventilový disk.

Metrohm 807 Dosing Units come in various sizes from 2 mL up to 50 mL.
Obrázok 2. Metrohm 807 Dosing Units sa vyrába v rôznych objemoch od 2 ml až do 50 ml.

Flexibilita dávkovacích zariadení 

Metrohm ponúka dávkovacie zariadenia, ktoré používajú rôzne byretové jednotky. Byrety Metrohmy, napríklad model 807 Dosing Unit, sa dodávajú v rôznych veľkostiach od 2 ml do 50 ml (obrázok 2). 

V závislosti od aplikácie sa používajú materiály, ktoré najlepšie vyhovujú konkrétnej úlohe. Sklenené valce (obrázok 2) sa používajú na bežné narábanie s kvapalinami, zatiaľ čo ETFE 807 Dosing Unit (obrázok 3) sa používajú na agresívnejšie chemikálie, napr. na dávkovanie silných alkalických činidiel alebo kyseliny fluorovodíkovej (HF). 

Obrázok 3. Príklad 807 Dosing Unit ETFE (5 mL) sa používa na dávkovanie agresívnych chemikálií, ako je kyselina fluorovodíková.

Flexibilita ovládania znamená, že tieto byrety možno použiť na rôzne úlohy pri manipulácii s kvapalinami, napr. na pridávanie titračných činidiel alebo pomocných roztokov, pipetovanie, riedenie, prípravu vzoriek a mnohé ďalšie. Táto flexibilita umožňuje použitie automatizovanej manipulácie s kvapalinami v mnohých rôznych aplikáciách, ako je meranie vzorky, príprava vzorky, riedenie a pridávanie štandardov pre analytické techniky, ako je titrácia alebo iónová chromatografia (IC).

Je veľmi užitočné pracovať s automatizovanými zariadeniami na manipuláciu s kvapalinami vo všetkých druhoch priemyselných odvetví, ako je farmaceutický priemysel, petrochemická rafinácia, chemická výroba, analýza životného prostredia a ďalšie. Kedykoľvek je potrebné použiť presne známe množstvo kvapaliny, automatizácia tejto práce je nevyhnutnosťou pre čo najpresnejšie a najspoľahlivejšie výsledky.


Prečítajte si náš blogový príspevok, kde sa dozviete viac o automatizovaných riešeniach na manipuláciu s kvapalinami pre petrochemický priemysel.. 

Lab of the future: Automated robotic analysis of petroleum products

Výhody použitia automatizovanej manipulácie s kvapalinami

Automatizácia úloh pri manipulácii s kvapalinami môže výrazne zlepšiť vašu každodennú laboratórnu rutinu. Nasledujúce výhody získate, keď automatizujete postupy ručnej manipulácie s kvapalinami.

Illustration of time savings

Úlohy pri manipulácii s kvapalinami sú vykonávané rýchlejšie alebo dokonca úplne automaticky, čo vám umožňuje sústrediť sa na iné náročnejšie úlohy. Napríklad eluent je možné pripraviť automaticky stlačením tlačidla alebo dokonca celú sériu titrácií spracovať cez noc bez potreby laboratórneho personálu.

Hoci pri nákupe automatizovaných systémov na manipuláciu s kvapalinami existuje počiatočná investícia, náklady sa môžu rýchlo vrátiť. Dosahuje sa to efektívnejším využívaním pracovnej sily, zamedzením opakovania experimentov v dôsledku chýb a predchádzaním nevyhovujúcim produktom. Inteligentné byrety navyše pomáhajú vyhnúť sa použitiu nesprávnych roztokov tým, že oznámia upozernie pred začatím experimentu.


Ako môžete ušetriť peniaze používaním automatizovaných titračných systémov? Prečítajte si náš blogový príspevok a dozviete sa viac.

Save money by using automated titration systems

Nájsť nový, dobre vyškolený laboratórny personál môže byť ťažšie ako nákup iného zariadenia. Ručné pipetovanie a dávkovanie je tiež potrebné nacvičiť a používateľ by si mal vytvoriť detialné postup, aby sa dosiahli dobré výsledky. Automatizované systémy na manipuláciu s kvapalinami však možno ľahko prispôsobiť rôznym požiadavkám..

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

Automatizácia krokov manipulácie s kvapalinami umožňuje bezpečnejšie zaobchádzanie s potenciálne nebezpečnými alebo toxickými látkami, pretože priamy kontakt s týmito látkami je minimalizovaný. Roztok sa pridá do fľaše, ku ktorej je pripojené dávkovacie zariadenie. Keď je potrebné roztok, používateľovi stačí stlačiť tlačidlo.

Či už sa dávkovacie zariadenie používa na pridávanie titrantu, prípravu činidla alebo presné nasávanie roztoku vzorky, má to priamy vplyv na výsledky analýzy. Je to spôsobené najmä oveľa menšími krokmi dávkovania, ktoré je možné vykonať pomocou motorovej prietovej byrety v porovnaní s inou manuálnou technológiou, ktorá môže dávkovať roztok iba po kvapkách.

Farmaceutická definícia kvapka zodpovedá približne 50 µl. Tento objem znie dosť malý, ale v skutočnosti je 2500-krát väčší ako najmenšie možné dávkovacie kroky (0,02 µL), ktoré je možné dosiahnuť pomocou modernej elektronickej byrety.

Okrem toho výsledky pri použití štandardných sklenených byret a odmerných valcov pri úlohách ručnej manipulácie s kvapalinami veľmi závisia od osoby, ktorá odčíta objem a manipuluje so zariadením. S motorovou byretou sa objem meria automaticky a výsledok sa zobrazuje digitálne. To zaručuje vysoký stupeň objektivity výsledkov.


Viac informácií o hlavných zdrojoch chýb z postupov manipulácie s kvapalinami počas manuálnej titrácie nájdete v našom súvisiacom blogovom príspevku.

Why your titration results aren’t reproducible: The main error sources in manual titration

Opakovateľnosť sa zlepšuje spolu s počtom automatizovaných krokov v postupe manipulácie s kvapalinou. Automatická byreta totiž dávkuje vždy rovnaký objem, takže striedanie zmeny alebo iná personálna zmena nemá na tento proces vplyv.

Keďže tieto byrety spĺňajú požiadavky normy ISO 8655-3 ich výkon môže byť preukázaný a certifikovaný testami dávkovania, ktoré vykonáva servisný technik Metrohm. Tieto testy by sa mali vykonávať pravidelne, aby sa skontrolovala kvalita skleneného valca a piestu. Tieto dve časti sú spotrebným materiálom, ktorý sa musí príležitostne vymieňať v závislosti od frekvencie ich používania a od dávkovaných činidiel. 

Použitie automatizovanej manipulácie s kvapalinou umožňuje presnejšiu dokumentáciu prostredníctvom sledovania všetkých krokov dávkovania. Toto je obzvlášť dôležité v regulovaných odvetviach, ako je farmaceutický priemysel, biotechnológia a výroba potravín a nápojov. Prostredníctvom automatického získavania údajov, napr. použitých činidiel, objemov, času a iných relevantných parametrov, sa získa úplný záznam experimentu. Celkovo to pomáha zlepšiť integritu údajov, splniť požiadavky zhody a zvýšiť efektivitu laboratórnych procesov.

Väčšina byret Metrohm má implementovaný čip, ktorý ukladá všetky informácie o roztoku, jeho titri, platnosti a dátume exspirácie, aby sa zabezpečilo, že experiment bude vykonaný len so správnymi roztokmi a podmienkami.

Záver

Ak vo svojom laboratóriu stále manuálne pracujete s pipetami, sklenenými byretami a inými druhmi odmerných valcov, je čas zvážiť automatizáciu procesov manipulácie s kvapalinami. V súčasnosti elektronické byrety dokážu oveľa viac, než len prenášať kvapalinu z jedného miesta na druhé. Presné, precízne, nákladovo efektívne pridávanie tekutín a príprava vzoriek sú len niektoré z výhod prechodu na používanie automatizovanej manipulácie s kvapalinami v laboratóriu.

Vaše poznatky

On-demand webinar: Automated liquid handling – The key to accurate and reproducible results

Autor
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