便携式IC系统采用双LED吸收探测器和3D打印后列加热微反应器,用于同时测定,酸和酸盐

科学领域:

• 分析化学 分析化学
• 环境科学 环境科学
• 微流体学 微流体学

背景情况:

• 在工业和自然水中同时确定阴离子亚酸盐 (NO2-) 和酸盐 (NO3-),以及阴离子 (NH4+) 在分析上具有挑战性.
• 现有的方法往往需要复杂的仪器仪表,并且缺乏在现场进行全面的水质评估的能力.

研究的目的:

• 设计和优化一个3D打印的微反应器与一个集成的加热器,用于色度检测氨 (NH4+).
• 将这种微反应器集成到便携式离子色谱仪中,以便在水中同时对酸盐 (NO2-),酸盐 (NO3-) 和 (NH4+) 进行现场分析.

主要方法:

• 开发一个3D打印的蛇形微通道 (0.750毫米 ID,长1.26米) 用于样品和试剂的混合和加热.
• 改进的伯塞洛反应与基于660nmLED的吸收探测器集成,用于NH4+量化.
• 将微反应器与便携式离子染色仪 (Aquamonitrix) 合起来,用于同时进行离子和离子分析.

主要成果:

• 优化的微反应器在40秒内达到70°C的反应温度,提高了反应动力学.
• 在0-50毫克L-1上达到NH4+0.1毫克L-1的检测极限,具有优异的线性 (R2 = 0.9987).
• 证明了高可重现性,相对标准偏差低于1.2%的峰值高度和0.3%的峰值停留时间.

结论:

• 成功地将3D打印后列反应器集成到商业离子染色仪中,用于完全自动化,同时分析NO2,NO3和NH4+.
• 开发的系统提供了一个便携式和现场部署的解决方案,用于远程监测水质.
• 通过在温室设施中的外部部署来证明现实世界水分析的能力.