滴定是化学实验室日常工作中的一部分,滴定是最原始的化学成分检测分析方法之一,到目前为止,还没有一种方法能像滴定法这样得到了广泛的应用。作为一种相对比较简单和快捷的检测分析方法,大多数情况下都能提供非常准确的检测结果,在许多标准和技术规范中都将其列为标准的检测分析方法。它适合于在不同领域中使用,在食品分析、环境分析、药品分析和石化分析中都有它的身影。简而言之,几乎所有的化学实验室至少有一台以上的滴定分析仪。今天有些实验室的滴定仪器在逐步地被淘汰了,但为什么在旧系统还能使用时就投资购买新的滴定设备呢?新的滴定仪能够在哪些方面比实验室现有的老设备做的更好呢?
图1 借助于模块化的结构设计使得Omnis系统能够从简单的滴定仪扩展到复杂的模块化电位滴定系统。
新的滴定仪能够干什么?
新的滴定仪应在哪些方面有更好的表现?这也是瑞士万通总部研发部门所面临的挑战。开发新的滴定系统,在滴定的技术领域中有所创新,瑞士公司与全球数百名售后工程师、提供技术的服务人员共同研究了用户对新型滴定系统的需求。通过研究得出了新系统必须具有的四个重要特征:很高的滴定分析能力、以被测样本为中心、安全可靠和易于操作。
用更高的滴定检测能力来提高效率
多年来的研发工作得到了回报——Omnis,瑞士万通全自动的滴定平台,它拥有迄今为止从未有过的滴定能力,由于采用了模块化的结构设计,因此,入门级的滴定仪也可以扩展到具有最佳性能的高级滴定仪,并且可以根据新增的滴定要求随时进行调整。自动进样器有S、M和L等多种可变型号。可以随时根据滴定样本量的多少更换使用不同型号的进样器,而且现在已有的进样器也可以更新为高级的型号、版本。
Omnis模块化电位滴定系统最多可以同时在四个工作站,平行的完成四项检测分析任务。一旦发现某一工作站处于闲置状态,它将自动用于下一滴定分析任务。
模块化的自动化方案使得一个滴定分析系统,能够同时进行多种不同检测参数的滴定分析,因此,它滴定分析所需要占据的空间也就更小。如果在系统中仅选择了一种检测分析方法所用的硬件,则系统的其他组件都保持空闲,也就是说:它们可以用于完成其他不同的滴定分析任务。
Omnis滴定系统的最大特点是连续性的模块化,这不仅适用于所有的硬件组件,而且也适用于所有的软件。一个简单的滴定模块就是一个最基本的组件,如果滴定分析任务量增大了,则可以随时通过增加辅助部件来实现自动化以满足增大了的任务量。按照这种方法,Omnis模块化电位滴定系统就可以完成从最简单的标准滴定仪到全自动滴定分析仪的转化,从而完成所有检测分析任务了,可以处理多达175个样本,最多可以同时进行四种不同的检测分析。
图2 检测样本的所有数据都汇总在一份检验报告中,尽管它们可能是用不同的检测分析方法得到的检验结果。
图3 新型的液体适配器可直接进行换液。
以样本为中心
同时检测分析四个样本,这究竟是什么意思?首先要做的第一步工作就是确定四个样本各自的检测参数。在完成各个样本的所有检测分析之后,Omnis系统将所有的检测结果按照各个样本的不同进行归档,建立链接。这样做的优点是,无论您需要了解样本的任何情况,Omnis系统都会给您一份一目了然的报告,并清楚的回答你提出的问题。
通过饮用水分析的例子,你就可以清楚的知道这种平行分析方法的优点了,饮用水常规分析的参数有酸碱度PH值、酸容量SK、碱容量BK、水硬度GH和含氟量。Omnis模块化电位滴定系统有四个检测位置,前三个可以用来检测饮用水的酸碱度PH值、酸容量SK和碱容量BK,而第四个则可以用来检测饮用水的含氟量。四个工作站可以一个接一个的进样、分析。也就是说:大约一分钟后四份水样都同时得到了检测分析结果,当第一份水样的最后一个参数检测分析完毕之后就可以冲洗试管和电极了,准备下一份饮用水样本的检测分析了。
与传统的自动进样器相比较,新系统的滴定速度可以提高四倍。这不仅节约了大量的时间,而且也提高了清晰度,在测定了所有的参数之后Omnis系统会将各个被测样本的检测分析结果汇总到一起。
安全地处理化学试剂
Omnis滴定系统有一套申请了专利的液体适配器(参见图3)。利用这套液体适配器就可以安全、可靠的更换检测分析时所用的化学试剂了,不需要打开盛有危险液体的瓶盖,只需液体适配器与化学试剂的原装密封盖对接好,并将适配器处于合适的位置处,按照这种方法就可以在短短的几秒钟内实现无接触的、安全的滴定剂更换了。
一旦液体适配器连接到试剂瓶的瓶盖上之后,Omnis滴定系统就会自动读取瓶盖中RFID射频芯片上的试剂信息,并将读取的信息与相应检测分析方法规定的技术数据进行比较。这种全自动的复查,避免了用户使用时的错误,确保测量结果有着很好的可追溯性。但这里的可追溯性不局限于试剂数据的可追溯性,所用电极的所有数据,包括电极的标定数据也都与检测方法的测试汇总到一起,可靠的保存在滴定系统的数据库中。
滴定仪、液体适配器、搅拌器、电极、自动进样器和泵模块上的LED指示灯能够通过简单的色彩代码表示,Omnis模块化电位滴定系统的工作状态:红色表示“系统错误”,橙色表示“等待进样”,绿色表示“准备就绪”,表示系统可以开始检测分析了,这些色彩代码能够让操作者始终做出正确的判断和决策。
易于掌控
直观的使用操作是Omnis平台考虑的另一个重要的用户需求。整个系统平台的所有硬件都可以通过软件以图形的方式显示出来。只需简简单单的将相关组件的图标拖动到相应的工区,就可以轻轻松松的完成工作系统的配置了。图形方法编辑器也是按照这一原理工作的,用户可以用拖放方式选择操作命令,将它们组合到一起就可以了。一旦定义了一个工作系统,创建了一个工作模式,就可以根据实际需要在滴定检测分析过程中重复使用了。这就为创建和修改一个检测分析模式节约了大量的宝贵时间。
效率的另一个提升表现为:Omnis平台能够在检测分析过程中自动的更换样本架。样本架具体位于模块化电位滴定系统的什么位置上是无关紧要的,因为每一个样本架都有自己特定的名称,自动进样器会按照它们的名称有条理的更换样本架。
提高到新水平的滴定分析
在推出Titrando电位滴定仪15年后,瑞士万通又通过Omnis模块化电位滴定系统,将滴定检测分析技术提高到了一个更高层次上了。软件和硬件的模块化原则,以及以用户需要为主导的全新检测分析平台,明显的为用户提供了更高附加值的设备。
瑞士万通公司还在新旧设备的兼容性上给予了高度的关注,Omnis模块化电位滴定系统是一个全新的检测分析平台,但仍然允许用与各种型号的、已经集成到Tiamo控制软件中的Titrando电位滴定仪、自动进样器配套使用。
实验与分析
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