[科普中国]-流动注射分析仪

是指根据丹麦技术大学的J.Ruzicka和EH.Hansen提出的流动注射的概念而设计的一种分析仪器。按照连续流动的方法，通过蠕动泵压缩不同管径的泵管，将反应试剂和待测样品按比例注入一个：密闭、连续的流动载流中，在化学反应单元中发生显色反应，在检测器中测得其信号值，按照标准曲线法测定待测样品的浓度。

由来及发展流动注射分析仪，是指根据丹麦技术大学的J.Ruzicka和EH.Hansen提出的流动注射的概念而设计的一种分析仪器。近年来，通过用空气气泡隔开各反应液体以阻止样品之间扩散的改进技术，相继出现了连续流动分析仪和间隔流动分析仪。流动注射分析仪由进样器、蠕动泵、化学反应单元、检测器及A/D转换器等组成。1

按照连续流动的方法，通过蠕动泵压缩不同管径的泵管，将反应试剂和待测样品按比例注入一个：密闭、连续的流动载流中，在化学反应单元中发生显色反应，在检测器中测得其信号值，按照标准曲线法测定待测样品的浓度。

仪器组成流动注射分析实际上是一种管道化的连续流动分析法。它主要包括试样溶液注入载流、试样溶液与载流的混合和反应(试样的分散和反应)、试样溶液随载流恒速地流进检测器被检测三个过程。

特点仪器设备结构较简单、紧凑特别是集成或微管道系统的出现，致使流动注射技术朝微型跨进一大步。采用的管道多数是由聚乙烯、聚四氟乙烯等材料制成的，具有良好的耐腐蚀性能。

操作简便、易于自动连续分析流动注射技术把吸光分析法、荧光分析法、原子吸收分光光度法、比浊法和离子选择电极分析法等分析流程管道化，除去了原来分析中大量而繁琐的手工操作，并由间歇式流 程过渡到连续自动分析，避免了在操作中人为的差错。

分析速度快、精密度高由于反应不需要达到平衡后才测定，因而，分析频率很高，一般为60～120个样品/小时。测定废水中S2－时，分析频率高达720样品/小时。注射分析过程的各种条件可以得到较严格的控制，因此提高了分析的精密度，相对标准偏差一般可达1%以内。

试剂试样用量少，适用性较广流动注射分析试样、试剂的用量，每次仅需数十微升至数百微升，不但节省了试剂，降低了费用，对诸如血液、体液等稀少试样的分析显示出独特的优点。FIA既可用于多种分析化学反应，又可以采用多种检测手段，还可以完成复杂的萃取分离、富集过程，因此扩大了其应用范围，可广泛地应用于临床化学、药物化学、农业化学、食品分析、冶金分析和环境分析等领域中。

应用在土壤分析中主要用于测定土壤铵态氮、硝态氮、亚硝态氮等；在水质分析中主要应用于测定水质的铵态氮、硝态氮、亚硝态氮、总氮、磷酸盐、总磷、碳酸盐、碳酸氢盐、氯化物、硫酸盐、高锰酸盐指数、总化物、总挥发酚、表面活性剂、硫化物、硅酸盐和硼酸盐等。2

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鉴于其操作的方便性和微通道设计的多样性，可以预期这种流控技术将在生命科学分析和复杂基体样品超微金属的分离富集中得到广泛应用。在超微分离方面，主要应用尚局限于阀内超微型填充柱固相萃取分离，联用的检测器也仅为ETAAS和ICPMS。实际上，SI-LOV流控系统可与各种检测器联用，尤其适合于与微量连续进样检测器结合。目前所见的主要分离、富集方式均可在该系统中进行超微分离富集操作，包括阀内液-液萃取，阀内微渗析，沉淀/（共）沉淀及氢化物发生等。另外，SI-LOV的流控特征使其十分适合于在生命科学分析中应用，包括阀上酶联免疫分析、生命代谢过程中的无损原位分析、活体分析和单细胞分析等。将分析所需要的检测器集成在阀上，则可实现真正意义上的“阀上实验室”分析。在分析仪器的微型化中，SI-LOV还将是对芯片实验室（lab-on-a-chip）或微全分析系统（μTAS）有关技术平台的重要补充。宏观试样的引入与前处理仍然是μTAS发展中的瓶颈和薄弱环节。这主要源于宏观处理技术（包括传统的流动注射分析系统）与μTAS在样品和试剂处理规模上相差五、六个数量级（前者多为0.01～1mL，而后者常仅为1～100nL水平）。由于SI-LOV可有效地进行微升水平的液流流控，因此可能成为μTAS解决试样引入与处理的理想手段，并成为其重要的组成部分。为区别于μTAS中的核心技术——— 微流控分析系统认为：明确提出以LOV为核心，在0.1～10（100）μL水平上发展介观流控分析系统）将进一步促进这一介观分析领域的发展并最终促进分析系统的微型化及其在生命科学中的应用。

分析方法单道流动注射分析法这种方法是最简单，也是较常用的方法。

多道流动注射分析法当两种以上的试剂混合后会发生化学变化时，可采用这种方法。

各种试剂可以在不同时间，不同合并点加入到管路中，最后进入流通流进行检测。

合并带法合并带法是采用多道注射阀同时分别注入试剂和试样，使试剂和试样在各自的管道中，由同速的载流推进，并在适合电汇合成两者的合并带。在这个方法中，所使用的载流为蒸馏水或缓冲溶液，大大的节省试剂。

还可以采用断续流动法的合并带体系。当试样从S注入载流时（载流为水和缓冲液），启动泵为I，停闭泵Ⅱ，载流把试样带推进到距合并点某一位置上，由计时器T停闭泵I，并启动泵Ⅱ，继续推进载流，并同时加入试剂R，当试样带全部通过合并点后，又启动泵I，停闭泵Ⅱ。

双注样法双注样法是利用双通道同步注入阀将试样溶液分别同时注入到两种不同流路的载流中。

注入的试样塞可以一前一后地通过同一检测器。也可以通过两个相同或不同的检测器分别检测。该法主要用于同一试样中两种不同物质的流动注射分析。

停流法采用流停法，可以有效地适用于化学反应缓慢地分析体系。该法是在试样分散带进入流通检测器的某适当时间内准确停泵（包括停泵时刻及停泵的时间长度），记录反应混合液在静止状态下进一步反应过程中发生的变化（如吸光度的变化等）使反应逐渐趋于完全，提高测定的灵敏度。它已应用于测定反应常数、研究反应机理、慢反应分析和有色试样分析等。

填充反应器在FIA中，有时需用固态试剂，如作为还原剂的Zn粒Cd粒、不溶性酶或离子交换树脂等。这时必须把试剂的固体颗粒装入柱中并与反应管路相连，构成填充反应器。目前这种反应器主要有填充还原反应器、固定化酶反应器和离子交填充反应器等。

本词条内容贡献者为:

杨刚 - 教授 - 西南大学