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Análisis por inyección de flujo

El análisis por inyección en flujo (FIA) es un método de análisis químico . Se realiza inyectando una pequeña cantidad de muestra en una corriente portadora. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] E...

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El análisis por inyección en flujo (FIA) es un método de análisis químico . Se realiza inyectando una pequeña cantidad de muestra en una corriente portadora. [ 1 ] [ 2 ] [ 3 ] El principio es similar al del análisis de flujo segmentado (SFA), pero no se inyecta aire en las corrientes de muestra ni de reactivo.

Descripción general

La FIA es un método automatizado de análisis químico en el que se inyecta una muestra en una solución portadora en flujo que se mezcla con reactivos antes de llegar a un detector. En los últimos 30 años, las técnicas de FIA ​​se han desarrollado hasta abarcar una amplia gama de aplicaciones que utilizan espectrofotometría , espectroscopia de fluorescencia , espectroscopia de absorción atómica , espectrometría de masas y otros métodos de análisis instrumental para la detección.

El procesamiento automatizado de muestras, la alta repetibilidad, la adaptabilidad a la microminiaturización, la contención de productos químicos, la reducción de residuos y el ahorro de reactivos en un sistema que opera a niveles de microlitros son ventajas valiosas que contribuyen a la aplicación de la inyección en flujo a ensayos del mundo real. Las principales ventajas de la inyección en flujo son el gradiente de concentración bien definido que se forma cuando se inyecta un analito en la corriente de reactivo (lo que ofrece un número infinito de proporciones analito/reactivo bien reproducibles) y la sincronización exacta de las manipulaciones fluidas (que proporcionan un control exquisito sobre las condiciones de reacción). [ 4 ]

Basándose en el control informático, la FIA evolucionó hacia la inyección secuencial y la inyección de perlas, técnicas novedosas basadas en la programación del flujo. La bibliografía sobre FIA ​​comprende más de 22 000 artículos científicos y 22 monografías. [ 5 ]

Historia

El análisis por inyección en flujo (FIA) fue descrito por primera vez por Ruzicka y Hansen en Dinamarca en 1974 y por Stewart y colaboradores en Estados Unidos en 1979. El FIA es una técnica popular, sencilla, rápida y versátil, con una posición consolidada en la química analítica moderna y una amplia aplicación en el análisis químico cuantitativo. [ 6 ]

Principios de funcionamiento

Diagrama que muestra los fundamentos del análisis de inyección de flujo.

Se inyecta una muestra ( analito ) en una corriente de solución portadora impulsada por una bomba peristáltica . La inyección se realiza bajo dispersión controlada en volúmenes conocidos. La solución portadora y la muestra se encuentran en puntos de mezcla con reactivos y reaccionan. El tiempo de reacción se controla mediante una bomba y una bobina de reacción. El producto de la reacción fluye a través de un detector. Generalmente, el detector es un espectrofotómetro, ya que las reacciones suelen producir un producto coloreado. De esta manera, se puede determinar la cantidad de un material desconocido en la muestra, ya que es proporcional al espectro de absorción proporcionado por el espectrofotómetro. Después de pasar por el detector, la muestra se desecha.

Detalle de la dispersión de la muestra

Cuando se inyecta una muestra en la corriente portadora, esta presenta un flujo rectangular. A medida que la muestra se desplaza a través de la zona de mezcla y reacción, el ancho del perfil de flujo aumenta al dispersarse en la corriente portadora. La dispersión se produce por dos procesos: convección debida al flujo de la corriente portadora y difusión debida a un gradiente de concentración entre la muestra y la corriente portadora. La convección de la muestra se produce por flujo laminar , en el que la velocidad lineal de la muestra en las paredes del tubo es cero, mientras que en el centro del tubo se mueve con una velocidad lineal que duplica la de la corriente portadora. El resultado es un perfil de flujo parabólico, antes de que la muestra pase por un detector hacia un contenedor de residuos. [ 7 ]

Detectores

Un detector de flujo continuo se ubica aguas abajo del inyector de muestra y registra un parámetro físico-químico. Se pueden utilizar muchos tipos de detectores, como por ejemplo: [ 7 ]

Aplicaciones marinas

Las técnicas de inyección en flujo han demostrado ser muy útiles en ciencias marinas para analitos orgánicos e inorgánicos en muestras de animales marinos/mariscos. Los métodos de inyección en flujo se han aplicado a la determinación de aminoácidos ( histidina , L-lisina y tirosina ), ADN/ARN, formaldehído , histamina, hipoxantina, hidrocarburos aromáticos policíclicos , intoxicación diarreica por mariscos, intoxicación paralítica por mariscos, succinato/glutamato, trimetilamina/nitrógeno básico volátil total, hidroperóxidos lipídicos totales, ácidos volátiles totales, ácido úrico , vitamina B12, plata, aluminio, arsénico, boro, calcio, cadmio, cobalto, cromo, cobre, hierro, galio, mercurio, indio, litio, manganeso, molibdeno, níquel, plomo , antimonio, selenio, estaño, estroncio, talio, vanadio, zinc, nitrato/nitrito , fósforo/fosfato y silicato. [ 6 ]

Véase también

Referencias

  1. ↑ Xu, Weihong; Sandford, Richard; Worsfold, Paul; Carlton, Alexandra; Hanrahan, Grady (2005). "Técnicas de inyección de flujo en el análisis ambiental acuático: aplicaciones recientes y avances tecnológicos". Critical Reviews in Analytical Chemistry . 35 (3): 237. doi : 10.1080/10408340500323362 . S2CID 95298288 . 
  2. ↑ Tyson, Julian F. (1985). "Técnicas de análisis por inyección en flujo para espectrometría de absorción atómica. Una revisión". The Analyst . 110 (5): 419– 569. Bibcode : 1985Ana...110..419T . doi : 10.1039/an9851000419 . PMID 4025835 . 
  3. ↑ Anastos, N.; Barnett, NW; Hindson, BJ; Lenehan, CE; Lewis, SW (2004). "Comparación de la detección por quimioluminiscencia de manganeso(IV) soluble y permanganato de potasio ácido mediante inyección en flujo y análisis de inyección secuencial para la determinación de ácido ascórbico en comprimidos de vitamina C". Talanta . 64 (1): 130– 4. doi : 10.1016/j.talanta.2004.01.021 . PMID 18969577 . 
  4. ↑ Ruzicka, Jaromir; Hansen, Elo Harald (marzo de 2000). "Revisado por pares: Análisis por inyección de flujo: del vaso de precipitados a la microfluídica" . Química Analítica . 72 (5): 212 A–217 A. doi : 10.1021/ac002756m . ISSN 0003-2700 . PMID 10739186 .  
  5. ↑ Ruscika, Jarda. "Tutorial de inyección de flujo" . www.flowinjectiontutorial.com . Consultado el 28 de marzo de 2016 .
  6. 1 2 C., Yebra-Biurrun, M. (2009). Análisis de inyección de flujo de muestras marinas . Nueva York: Nova Science Publishers. ISBN 9781608765669OCLC 593305526​​ {{cite book}}: CS1 maint: varios nombres: lista de autores ( enlace )
  7. 1 2 Trojanowicz, M. (2000). Análisis por inyección en flujo : instrumentación y aplicaciones . World Scientific. 
  • Trojanowicz, Marek (2000). Análisis por inyección en flujo: instrumentación y aplicaciones . Singapur: World Scientific. ISBN 978-981-02-2710-4.
  • Hansen, Elo Harald; Růžička, Jaromír (1988). Análisis de inyección de flujo . Nueva York: Wiley. ISBN 978-0-471-81355-2.
  • Martínez Calatayud, José (1996). Análisis de productos farmacéuticos mediante inyección en flujo: automatización en el laboratorio . Washington, DC: Taylor & Francis. ISBN 978-0-7484-0445-2.
  • Pacey, Gil E.; Karlberg, Bo (1989). Análisis por inyección en flujo: una guía práctica . Ámsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-88014-7.
  • Cerdá, Víctor; Ferrer, Laura; Avivar, Jessica; Cerdá, Amalia (2014).Análisis de flujo: Una guía prácticaÁmsterdam: Elsevier. ISBN 978-0-444-62606-6.
  • Cerdá, Amalia; Cerdá, Víctor (2009).Introducción al análisis de flujoMallorca: Sciware.