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Aunque la adquisición de sistemas automatizados de manipulación de líquidos conlleva una inversión inicial, los costes pueden recuperarse rápidamente. Esto se logra mediante un uso más eficiente de la mano de obra, evitando la repetición de experimentos debida a errores y previniendo el rechazo de productos. Además, las buretas inteligentes ayudan a evitar el uso de soluciones incorrectas al emitir una advertencia antes de que comience el experimento.
Manipulación automatizada de líquidos: la clave para obtener resultados precisos y reproducibles
20 may 2024
Artículo
La manipulación de líquidos es una de las tareas más importantes (aunque tediosas) en el laboratorio analítico. Sin embargo, los resultados analíticos solo son precisos y reproducibles cuando se utiliza el volumen correcto de muestra, disolvente, reactivo, valorante o solución auxiliar. Con cada muestra o solución preparada manualmente, aumenta el riesgo de resultados falsificados. Este artículo de blog analiza las muchas ventajas de la automatización. Pasos para el manejo de líquidos.
¿Qué es la manipulación automatizada de líquidos y qué equipo se necesita?
El concepto principal de la manipulación de líquidos es transportar una solución o reactivo de forma completa, exacta y precisa de un lugar a otro. A diferencia de la manipulación de líquidos, por ejemplo con cilindros graduados, buretas de vidrio o pipetas, la manipulación automatizada de líquidos utiliza buretas accionadas por pistón para realizar este trabajo.
Una bureta de pistón de Metrohm consta de tres partes principales: el pistón, el cilindro y el accionamiento de dosificación (Figura 1). Dentro de la bureta hay un pistón montado en un cilindro. El pistón está acoplado al eje de un dosificador motorizado que mueve el pistón hacia arriba y hacia abajo dentro del cilindro.
Figure 1.
Sección ilustrativa de una bureta de pistón de Metrohm.
Dependiendo del dispositivo dosificador utilizado, el accionamiento se puede montar como se muestra en Figura 1 o girado 180°. En el ejemplo que se muestra aquí, se puede aspirar líquido a través del puerto de ENTRADA cuando el pistón desciende. Por el contrario, el líquido se dosifica a través del puerto de SALIDA cuando el pistón sube. Se utiliza un disco de válvula para cambiar entre estos puertos.
Figure 2.
Las unidades de dosificación Metrohm 807 vienen en varios tamaños, desde 2 ml hasta 50 ml.
Flexibilidad de los dispositivos de dosificación.
Metrohm ofrece dispositivos de dosificación que pueden manejar unidades de intercambio, dosificación o cilindros. Las buretas Metrohm, por ejemplo, las unidades de dosificación 807, vienen en varios tamaños, desde 2 ml hasta 50 ml (Figura 2).
Dependiendo de la aplicación, se utilizan diferentes materiales para adaptarse mejor a la tarea específica. Cilindros de vidrio (Figura 2) se utilizan para el manejo de líquidos de uso general, mientras que las unidades de dosificación ETFE 807 (figura 3) se utilizan para productos químicos más agresivos, p. ej. para dosificar reactivos alcalinos o ácido fluorhídrico (HF).
Figure 3.
Ejemplo de una unidad de dosificación 807 ETFE (5 ml) utilizada para dosificar productos químicos agresivos como el ácido fluorhídrico.
La flexibilidad de control significa que estas buretas se pueden utilizar para diversas tareas de manipulación de líquidos, por ejemplo, la adición de valorantes o soluciones auxiliares, pipeteo, dilución, preparación de muestras y mucho más. Esta flexibilidad permite utilizar el manejo automatizado de líquidos para muchas aplicaciones diferentes, como medición de muestras, preparación de muestras, dilución y adición de estándares para técnicas de análisis como titulación o cromatografía iónica (IC).
Es muy útil para trabajar con dispositivos automatizados de manipulación de líquidos en todo tipo de sectores industriales como el farmacéutico, la refinación petroquímica, la fabricación de productos químicos, el análisis ambiental y más. Siempre que se debe utilizar una cantidad exacta y conocida de líquido, automatizar este trabajo es imprescindible para obtener resultados más precisos y confiables.
Beneficios de utilizar el manejo automatizado de líquidos
La automatización de las tareas de manipulación de líquidos puede mejorar drásticamente su rutina diaria de laboratorio. Se obtienen los siguientes beneficios cuando se automatizan las prácticas manuales de manipulación de líquidos.
Las tareas de manipulación de líquidos se realizan con mayor rapidez o incluso de forma totalmente automática, lo que le permite concentrarse en otras labores más exigentes. Por ejemplo, es posible preparar una mezcla de eluyente de forma automática con solo pulsar un botón, o incluso procesar toda una serie de titulaciones durante la noche, sin necesidad de contar con personal de laboratorio.
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La automatización de las etapas de manipulación de líquidos permite gestionar sustancias potencialmente peligrosas o tóxicas de forma más segura, ya que se minimiza el contacto directo con ellas. La solución se introduce en un frasco al que se acopla un dispositivo de dosificación. Cuando se necesita la solución, el usuario solo tiene que pulsar un botón.
.Ya sea que el dispositivo de dosificación se utilice para añadir un valorante, preparar reactivos o aspirar con precisión una solución de muestra, este influye directamente en los resultados del análisis. Esto se debe, principalmente, a que una bureta electrónica de pistón permite realizar pasos de dosificación mucho más pequeños en comparación con otras tecnologías manuales, las cuales solo pueden suministrar la solución gota a gota.
En el ámbito farmacéutico, una gota equivale aproximadamente a 50 µL. Aunque este volumen pueda parecer muy pequeño, en realidad es 6000 veces mayor que los pasos de dosificación más pequeños (0,008 µL) que se pueden obtener con una bureta electrónica moderna.
Además, los resultados obtenidos al utilizar buretas de vidrio estándar y probetas graduadas para tareas de manipulación manual de líquidos dependen en gran medida de la persona que realiza la lectura del volumen y maneja el equipo. Con una bureta electrónica, el volumen se mide de forma automática y el resultado se muestra digitalmente. Esto garantiza un alto grado de objetividad en los resultados.
Obtenga más información sobre las principales fuentes de error en la manipulación de líquidos durante la titulación manual en nuestra entrada de blog relacionada.
El uso de sistemas automatizados para la manipulación de líquidos permite una documentación más precisa mediante el seguimiento de todas las etapas de dosificación. Esto resulta especialmente importante en sectores regulados, como la industria farmacéutica, la biotecnología y la fabricación de alimentos y bebidas. Gracias a la adquisición automática de datos —como los reactivos empleados, los volúmenes, el tiempo y otros parámetros relevantes—, se obtiene un registro completo del experimento. En conjunto, esto contribuye a mejorar la integridad de los datos, cumplir con los requisitos normativos y aumentar la eficiencia de los procesos de laboratorio.
La mayoría de las buretas de Metrohm incorporan un chip que almacena toda la información relativa a la solución —incluidos su título, su periodo de validez y su fecha de caducidad—, garantizando así que el experimento se realice únicamente con las soluciones y en las condiciones adecuadas.
Conclusión
Si todavía trabaja manualmente con pipetas, buretas de vidrio y otros tipos de cilindros medidores en su laboratorio, es hora de considerar la automatización para sus procesos de manipulación de líquidos. Hoy en día, las buretas electrónicas pueden hacer mucho más que simplemente transferir un líquido de un lugar a otro. Las adiciones de líquidos y la preparación de muestras exactas, precisas y rentables son solo algunos de los beneficios de cambiar al manejo automatizado de líquidos en el laboratorio.
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