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流动注射分析法及其应用(Flow Injection Analysis，FIA) 流动注射分析，是由丹麦技术大学的Ruzicka 和Hansen于1974年提出的新概念，即在热力学非平衡条件下,在液流中重现地处理试样或试剂区带的定量流动分析技术。流动注射分析是近20年来才出现的一项分析技术，它与其它分析技术相结合极大地推动了自动化分析和仪器的发展，已成为一门新型的微量、高速和自动化的分析技术。 什么是FIA定义：将轮廓分明的流体带注入到连续无气泡间隔的载流中的，在分散过程中所形成的浓度梯度上采集信息的过程。 一、流动注射分析的基本原理(一)　FIA系统的基本管路系统和功能最简单的FIA系统一般包括以下组成部分： 蠕动泵（P）：驱动载液以恒定的流速流过细微的管 进样阀（S）：将一定量样品重现地注入载液中 反应盘管（R）：分散被注入样品并使之与载液反应 检测器（D）：检测样品在分散过程中的反应情况 记录仪：记录检测器的响应值随时间变化 FIA不需要样品与试剂混匀和达到平衡在FIA中，所有的样品都通过分析通道按序完全相同的方式处理。 （二）FIA工作原理 从试样注入到完成检测，试样溶液、试剂溶液、载流经历了复杂的化学处理和流动注射分析过程。这种过程归纳如下三步：①物理混合过程，即扩散混合过程，它是基于载流试剂溶液和试样溶液之间相互扩散、对流和混合过程；②化学反应动力学过程，即试剂溶液与被测定物质进行化学反应的过程；③能量转换过程，即在检测器中将反应生成物的特征信号转换为电信号，最后由显示器或记录仪处理结果。 1.物理混合过程 试样溶液由进样阀注入后，在FIA管道中溶液是以层流形式向前流动，即流体质点在蠕动泵作用下在管道中沿轴向做有规则的平动。 FIA检测器所响应的峰型取决于对流与扩散的综合分散结果，其强弱取决于载流的速度、管径、存留时间以及试样和试剂分子的扩散系数。FIA的关键：如何控制这种分散过程，使其恰好适于某一分析方法的需要。为了说明FIA过程中的对流与扩散的程度，提出了分散度的概念。 分散系数 通常用分散系数D说明试样溶液沿管道流动到达检测器时的分散程度（即分散度）。分散系数：分散前的样品浓度（C0）与分散后给出分析读数的流体元中的样品浓度（C）之比。 HH0 分散度分类低分散系统（1D3）——适用于迅速测定试样溶液本身的性质；当D=1时，表示试样带没有被分散；当D=2时，表示试样带被载流1:1稀释中分散系统（3D10）——适用于试样必须与试剂反应，使待测组分转化为可被测定物质；高分散系统（10D）——适用于流动注射滴定分析和对高浓度样品的稀释测定 注入体积VD = C0/C ∝[1-exp(-VK)]-1V大D小分散度低V1/2 (D=2)常用FIA的V1/2在50-200μlFIA分散的影响因素D的大小由试样体积、管道长度与内径、载流速度等因素决定。 反应管道长度LD∝L欲增大分散带降低V更有效同时提高采样频率欲延长反应时间降低流速或停流更有效不降低采样频率反应管道孔径RD∝R3/2R一般0.1-3 mm0.50.81.02.0mmD的大小由试样体积、管道长度与内径、载流速度等因素决定。 2. 化学反应动力学过程FIA是两个同时发生的动力学过程之和，即带分散的物理过程与样品和试剂反应的化学过程。FIA化学反应是样品在试剂载流中分散的过程中发生的。 3. 能量转换过程FIA的能量转换是通过检测器完成。检测器大致可分为两类：光学检测器：各种吸收分光光度计和发射光谱仪，通过光电转换元件将光信号转变成电信号；电化学检测器：由传感器微电极来完成能量转换。光强、吸光度、电位或电流强度的峰高都与被测物质的浓度呈线性关系，即峰面积或峰宽与被测物质的浓度或浓度的对数成正比， A=k·C 三大要素试样注入、试样带分散、检出的高度再现时间控制器控制蠕动泵和流路转换阀，时间控制器的精确控制和蠕动泵的恒流特性保证FIA的重现性和准确性在保证重现的基础上，被分析物的反应无须进行彻底即可被检测、使分析时间大大缩短。FIA管道精微密闭，使样品和试剂的需求量大大减少，环境污染亦随之减小 （三）FIA的多管路系统 二、流动注射仪 蠕动泵peristaltic pump辊杠调压器泵管压盖卡具转动压出空气真空吸液 单道流路仅适用于单一试剂试剂即载流，消耗大Hg(SCN)2 + 2Cl- → HgCl2 + 2SCN-Fe3+ + SCN- → Fe(SCN)2+PD0.8ml/minHg(SCN)2WS0.50mmFe3+50cm单路测Cl-管道—— 多道流路均匀混合灵敏度提高1.51.5Dml/minCWS0.75mmR40cm540nm多道：多个试剂循序加入测定亚硝酸根灵敏度较单