Otomatik sıvı işleme: Doğru ve tekrarlanabilir sonuçların anahtarı

20 May 2024

Ürün

Sıvı işlemleri, analitik laboratuvardaki en önemli (ama sıkıcı) görevlerden biridir. Öte yandan, analitik sonuçlar yalnızca doğru hacimde numune, solvent, reaktif, titrant veya yardımcı çözelti kullanıldığında doğru ve tekrarlanabilir olabilmektedir. Manuel olarak hazırlanan her numune veya çözeltiyle birlikte hatalı sonuç riski de artmaktadır. Bu blog makalesi, sıvı işleme adımlarını otomatikleştirmenin avantajlarını incelemektedir.

Otomatik sıvı işleme nedir ve hangi ekipmana ihtiyaç bulunmaktadır?

Sıvı işlemenin ana konsepti, bir çözeltinin veya reaktifin bir yerden diğerine tamamen, doğru ve hassas bir şekilde taşınmasıdır. Sıvıların dereceli silindirler, cam büretler veya pipetler ile manipüle edilmesinin aksine, otomatik sıvı işleme, bu işi gerçekleştirmek için pistonla çalıştırılan büretler kullanmaktadır.

Metrohm piston büret sistemi üç ana parçadan oluşmaktadır: piston, silindir ve dozaj sürücüsü (Şekil 1). Büretin içinde silindire monte edilmiş bir piston bulunmaktadır. Piston, onu silindir içinde yukarı ve aşağı hareket ettiren motorlu bir dozaj sürücüsünün miline bağlanmıştır.

Illustrative cross-section of a piston-driven buret from Metrohm. Arrows indicate the three major parts: the piston, cylinder, and dosing drive.

Şekil 1. Metrohm piston büretinin açıklayıcı kesiti.

Kullanılan dozaj cihazına bağlı olarak, sürücü Şekil 1'de gösterildiği gibi monte edilebilmekte veya 180° döndürülebilmektedir. Burada gösterilen örnekte, piston aşağı indiğinde sıvı IN portundan aspire edilebilmektedir. Tersine, piston yukarı çıktığında sıvı OUT portundan dozajlanmaktadır. Bu portlar arasında geçiş yapmak için bir valf diski kullanılmaktadır.

Şekil 2. Metrohm 807 Dozaj Üniteleri 2 mL'den 50 mL'ye kadar çeşitli boyutlarda sunulmaktadır.

Dozaj cihazlarının esnekliği

Metrohm, değiştirme, dozajlama veya silindir ünitelerini idare edebilen farklı dozajlama cihazları sunmaktadır. Metrohm büretleri, örneğin 807 Dozaj Üniteleri, 2 mL'den 50 mL'ye kadar çeşitli boyutlarda sunulmaktadır (Şekil 2).

Uygulamaya bağlı olarak, ihtiyaca en iyi şekilde uyacak farklı malzemeler kullanılabilmektedir. Cam silindirler (Şekil 2) genel amaçlı sıvı işleme için kullanılırken, ETFE 807 Dozaj Üniteleri (Şekil 3) alkali reaktiflerin veya hidroflorik asitin (HF) dozlanması gibi daha agresif kimyasallar için kullanılabilmektedir.

Şekil 3. Hidroflorik asit gibi agresif kimyasalların dozajında kullanılan 807 Dozaj Ünitesi ETFE (5 mL) örneği.

Kontrol esnekliği, bu büretlerin çeşitli sıvı işleme görevlerinde (örneğin, titrantların veya yardımcı çözeltilerin eklenmesi, pipetleme, seyreltme, numune hazırlama ve çok daha fazlası) kullanılabileceği anlamına gelmektedir. Bu esneklik, otomatik sıvı işlemenin numune ölçümü, numune hazırlama, seyreltme ve titrasyon veya iyon kromatografi (IC) gibi analiz teknikleri için standart ekleme de dahil birçok farklı uygulamada kullanılmasına olanak tanımaktadır.

İlaç, petrokimya, kimyasal üretim, çevre analizi, vb. her türlü sanayi sektöründe otomatik sıvı işleme cihazlarıyla çalışmak birçok fayda sağlayabilmektedir. Kesin ve bilinen miktarda bir sıvının kullanılması gerektiğinde, en doğru ve güvenilir sonuçlar için bu işin otomatikleştirilmesi bir zorunluluktur.

846 Dosing Interface

2.846.0010

USB-capable control unit for connecting a maximum of four 800 Dosinos or 805 Dosimats for dosing and Liquid Handling tasks. A Touch Control or the connection to a PC with OMNIS Software, tiamo™, MagIC Net, viva, or 797 VA Computrace is required for operation.

800 Dosino (cable: 1.5 m)

2.800.0010

The 800 Dosino is a drive with write/read hardware for intelligent dosing units. With permanently attached cable (length 1.5 m).

807 Dosing Unit 20 mL

6.3032.220

807 Dosing Unit with integrated data chip with 20 mL glass cylinder and light protection, mountable to a reagent bottle with ISO/DIN GL 45 glass thread. FEP tubing connection, antidiffusion tip.

2 / 3

Petrokimya endüstrisine yönelik otomatik sıvı işleme çözümleri hakkında daha fazla bilgi edinmek için blog makalemizi inceleyebilirsiniz.

Geleceğin laboratuvarı: Petrol ürünlerinin otomatik robotik analizi

Otomatik sıvı işleme teknikleri kullanmanın faydaları

Sıvı işleme görevlerinin otomatikleştirilmesi, günlük laboratuvar rutininizi önemli ölçüde iyileştirebilmektedir. Manuel sıvı işleme uygulamaları otomatikleştirildiğinde aşağıdaki faydalar elde edilebilmektedir.

Sıvı işleme görevleri daha hızlı ve hatta tamamen otomatik olarak tamamlanarak daha zorlu görevlere odaklanmanıza olanak tanır. Örneğin, bir eluent tek tıklama ile otomatik olarak hazırlanabilir, hatta bir dizi titrasyon bile laboratuvar personeline ihtiyaç duymadan gece boyunca işlenebilir.

Otomatik sıvı işleme sistemlerini satın alırken bir başlangıç yatırımı olmasına rağmen maliyetler hızla geri kazanılabilimektedir. Bu durum, insan gücünün daha verimli kullanılması, hata nedeniyle tekrarlanan deneylerin aşılması ve ürün reddinin önlenmesiyle sağlanmaktadır. Ayrıca akıllı büretler deney başlamadan önce uyarı vererek yanlış çözeltilerin kullanılmasını önlemeye de yardımcı olmaktadır.

Eco Dosimat

2.1007.0010

The Eco Dosimat is a dispensing unit with built-in magnetic stirrer and touch display for universal use.Increase your efficiency and precision for classic laboratory tasks such as the precise dosing of any volume.; manual titrations.; the preparation of ion standards.; controlled dosing with specified dosing rate.; A report in accordance with GLP can be stored as a PDF or printed out for all of the activities listed.Including push-button cable for manual titration and dispensing control.Freely selectable cylinder unit with 5, 10, 20, and 50 mL.

Cylinder unit Eco 20 mL

6.03002.220

Cylinder unit 20 mL for Eco Dosimat / Eco Titrator. Without dosing tubing and antidiffusion tip.

2 / 2

Otomatik titrasyon sistemlerini kullanarak nasıl paradan tasarruf edebilirsiniz? Daha fazlasını öğrenmek için blog makalemizi inceleyin..

Otomatik titrasyon sistemlerini kullanarak paradan tasarruf edin

Yeni ve iyi eğitimli laboratuvar personeli bulmak, başka bir cihaz satın almaktan daha zor olabilmektedir. Manuel pipetleme ve dozlamanın uygulanması tecrübeye ihtiyaç duymakta ve kullanıcının iyi sonuçlar elde etmek için yapılandırılmış bir rutin geliştirmesi gerekmektedir. Oysa, otomatik sıvı işleme sistemleri farklı üretim gereksinimlerine kolaylıkla uyarlanabilmektedir.

Brown shoes making decision at the cross road - safety or risk

Sıvı işleme adımlarının otomasyonu, bu maddelerle doğrudan temas en aza indirildiği için potansiyel olarak tehlikeli veya toksik maddelerin daha güvenli bir şekilde kullanılmasına olanak tanımaktadır. Çözelti, dozaj cihazının takıldığı bir şişeye eklenmektedir. Çözeltiye ihtiyaç duyulduğunda kullanıcının yalnızca bir düğmeye basması yeterlidir.

Dozajlama cihazı ister titrant ilavesi, ister reaktif hazırlama, isterse numune çözeltisinin hassas şekilde aspire edilmesi için kullanılsın, analiz sonuçları üzerinde doğrudan etkiye sahiptir. Bunun temel nedeni, elektronik pistonlu büretlerin, çözeltiyi yalnızca damla damla verebilen manuel teknolojilere kıyasla çok daha küçük hacimlerde dozajlama yapabilmesidir.

Farmasötik tanıma göre bir damla yaklaşık 50 µL hacme karşılık gelmektedir. Bu hacim oldukça küçük görünse de aslında modern bir elektronik büretle gerçekleştirilebilen en küçük dozajlama adımından (0,008 µL) yaklaşık 6000 kat daha büyüktür.

Dosino Module (cable 0.75 m)

2.1042.0010

The Dosino Module is a high-precision drive for the space-saving extension of an OMNIS titration system to include an additional intelligent buret for titrations, dosings, and other liquid handling tasks. With permanently attached cable (length 0.75 m).

807 Dosing Unit 20 mL

6.3032.220

807 Dosing Unit with integrated data chip with 20 mL glass cylinder and light protection, mountable to a reagent bottle with ISO/DIN GL 45 glass thread. FEP tubing connection, antidiffusion tip.

2 / 2

Ek olarak, manuel sıvı işleme görevleri için standart cam büretlerin ve ölçüm silindirlerinin kullanılmasından elde edilen sonuçlar, büyük ölçüde hacmi okuyan ve ekipmanı kullanan kişiye bağlıdır. Elektronik bürette ise hacim otomatik olarak ölçülmekte ve sonuç dijital olarak görüntülenmektedir. Bu durum, sonuçlar için yüksek derecede objektiflik sağlamaktadır.

Aşağıdaki blog makalemizden manuel titrasyon sırasında sıvı işleme uygulamalarından kaynaklanan ana hata kaynakları hakkında daha fazla bilgi edinebilirsiniz.

Titrasyon sonuçlarınız neden tekrarlanabilir değil: Manuel titrasyonlardaki ana hata kaynakları

Tekrarlanabilirlik, bir sıvı işleme prosedüründeki otomatik adımların sayısıyla birlikte artmaktadır. Bunun nedeni, otomatik büretin her seferinde aynı hacmi dozlaması ve dolayısıyla vardiya değişikliğinin veya başka bir personel değişikliğinin bu sürece hiçbir etkisinin bulunmamasıdır.

Bu büretler ISO 8655-3 gerekliliklerini karşıladıkları için, performansları Metrohm Servis Mühendisi tarafından gerçekleştirilen dozaj testleri ile kanıtlanabilmekte ve sertifikalandırılabilmektedir. Cam silindirin ve pistonun kalitesini kontrol etmek için bu testler düzenli olarak yapılmalıdır. Bu iki parça, kullanım sıklığına ve dozlanan reaktiflere bağlı olarak ara sıra değiştirilmesi gereken sarf malzemeleridir.

Otomatik sıvı işlemenin kullanılması, tüm dozaj adımlarının takip edilmesi yoluyla daha hassas dokümantasyona olanak sağlamaktadır. Bu durum özellikle ilaç, biyoteknoloji, yiyecek ve içecek imalatı gibi düzenlemeye tabi endüstrilerde önemlidir. Kullanılan reaktifler, hacimler, süre ve diğer ilgili parametrelere ilişkin otomatik veri toplama yoluyla bir deneyin tam bir kaydının elde edilebilmesi mümkündür. Genel olarak bu durum, veri bütünlüğünün iyileştirilmesine, uyumluluk gereksinimlerinin karşılanmasına ve laboratuvar süreçlerinin verimliliğinin artırılmasına yardımcı olmaktadır.

Metrohm büretlerinin çoğunda, deneyin yalnızca doğru çözeltiler ve koşullarla gerçekleştirilmesini sağlamak amacıyla çözelti adı, titr değeri, geçerliliği ve son kullanma tarihi hakkındaki tüm bilgileri kaydeden bir çip bulunmaktadır.

OMNIS Dosing Module with magnetic stirrer

2.1003.0110

Dosing module with magnetic stirrer for connection to an OMNIS Titrator for extending the system to include an additional titration stand and a buret for titration/dosing. Freely selectable cylinder unit with 5, 10, 20 or 50 mL.

Cylinder unit OMNIS special, 20 mL

6.03004.220

Intelligent 20 mL cylinder unit for one OMNIS Titrator, Titration Module or Dosing Module. This cylinder unit is especially recommended for the following solutions:Aqueous alkaline solutions; Titrant 5; Silver nitrate solutions; Nonaqueous alkaline solutions; Permanganate solutions; EDTA solutions; Includes dosing tubing and antidiffusion tip.

2 / 2

Sonuç

Laboratuvarınızda hâlâ pipetler, cam büretler ve diğer ölçüm silindirleri ile manuel olarak çalışıyorsanız, sıvı işleme süreçleriniz için otomasyonu düşünmenin zamanı gelmiş demektir. Günümüzde elektronik büretler, bir sıvıyı bir yerden başka bir yere aktarmaktan çok daha fazlasını yapabilmektedir. Doğru, hassas, uygun maliyetli sıvı ekleme ve numune hazırlama, laboratuvarda otomatik sıvı işlemeye geçmenin faydalarından sadece birkaçıdır.