CỤC MÔI TRƯỜNG
TRUNG TÂM QUAN TRẮC MÔI TRƯỜNG MIỀN TRUNG VÀ TÂY NGUYÊN
MIDDLE AND HIGHLAND CENTER FOR ENVIRONMENTAL MONITORING
1. Tổng quan
Công nghệ phân tích dòng liên tục sử dụng các bong bóng khí để chia dòng thành các phân đoạn rời rạc, mà trong đó xảy ra phản ứng hóa học. Các dòng liên tục của mẫu phân tích và thuốc thử được kết hợp và bơm liên tục trong các ống dẫn và lần lượt đi qua các bộ phận xử lý với những chức năng khác nhau như: phá mẫu UV, chưng cất, lọc sàng phân tử, trích lý,… và sau đó qua đầu đo (UV, VIS, NIR, huỳnh quang…).
Các bong bóng khí chia dòng liên tục thành các phân đoạn và đóng vai trò như một rào cản ngăn ngừa nhiễm chéo giữa các phân đoạn trong quá trình chúng di chuyển trong ống dẫn. Bóng bóng khí cũng giúp trộn mẫu và thuốc thử bằng cách tạo ra dòng chảy rối, đảm bảo phản ứng diễn ra đồng đều.
Thiết bị phân tích tự động sử dụng công nghệ dòng, hay còn được gọi là thiết bị phân tích dòng liên tục (CFA) được phát triển từ năm 1957. Đầu tiên, thiết bị được phát triển cho các ứng dụng trong xét nghiệm y tế, nhưng sau này được ứng dụng rộng rãi trong phân tích hóa lý, đặc biệt trong hoạt động quan trắc và phân tích môi trường.
Dự kiến cuối năm 2021, Phòng phân tích môi trường - Trung tâm Quan trắc môi trường miền Trung Tây Nguyên sẽ được trang bị một hệ thống CFA để tối ưu hóa các hoạt động phân tích, nâng cao hiệu quả phân tích mẫu tại phòng thí nghiệm. Hệ thống dự kiến lắp đặt có khả năng phân tích các thông số như: ammonia, tổng nitơ, nitrit, nitrat, tổng photpho, chất hoạt động bề mặt, tổng phenol, tổng cyanua,…
2. Cấu tạo hệ thống và tính năng kỹ thuật
Một thiết bị phân tích dòng liên tục bao gồm các mô-đun khác nhau:
Mô-đun đưa mẫu tự động (autosampler)
Mô-đun chính với bơm nhu động, các bộ phận xử lý hóa học và đầu đo.
Mô-đun thu thập dữ liệu và xử lý kết quả.
ISO 11732:2005: Xác định hàm lượng Ammonium (NH4+)
Hệ thống dòng liên tục (CFA, loại bọt khí) cho dải đo II [r(N): 0,1 mg/l NH4-N đến 1,0 mg/l NH4-N] (Theo TCVN 9242:2012 ISO 11732:2005)
Chú thích:
1 2 3 4 5 6 7 8 G1 G2 S R3 R4 R5 | Bơm, vận tốc dòng tính bằng ml/min. Vòng phản ứng, đường kính trong 2,2 mm, chiều dài 25 cm. Vòng phản ứng, đường kính trong 2,2 mm, chiều dài 100 cm, duy trì ở 37 °C đến 50 °C. Detetor, bước sóng = 640 nm đến 600 nm. Màng thẩm tách. Thải 1: thải khí (bọt khí). Thải 2: thải nước (= loại bọt khí). = A Hỗn hợp phản ứng ngắt quãng, ra khỏi detector; vận tốc dòng: 0,60 ml/min. Phân đoạn khí (ví dụ nitơ); vận tốc dòng: 0,16 ml/min. Phân đoạn khí (ví dụ nitơ); vận tốc dòng: 0,32 ml/min. Mẫu; vận tốc dòng 0,23 ml/min. Dung dịch đệm citrat (4.3.6); tốc độ dòng: 0,42 ml/min. Dung dịch natri salicylat (4.3.8); tốc độ dòng 0,32 ml/min. Dung dịch natri dicloisocyanuarat (4.3.9); tốc độ dòng: 0,32 ml/min. |
Thời gian lưu toàn bộ điển hình: 6 min.
3. Ưu - nhược điểm của thiết bị phân tích dòng liên tục
| Ưu điểm | Nhược điểm |
- Thời gian phân tích nhanh, tăng năng suất phân tích - Kết quả phân tích chính xác hơn và độ lặp lại tốt hơn - Hệ thống tự động hoàn toàn, giảm thiểu sai số do con người - Tiết kiệm hóa chất, chất chuẩn, do lượng mẫu cần sử dụng ít hơn - Giảm thiểu chất thải phòng thí nghiệm | - Thiết bị phức tạp, giá thành tương đối cao - Qua trình bảo dưỡng phức tạp, yêu cầu nhân lực có trình độ |