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一起探索自動電位滴定儀的“前世今生”

發表時間:2019-12-19  |  點擊率:1651
   一起探索自動電位滴定儀的“前世今生”
  滴定分析法的歷史可追溯到18世紀晚期。19世紀上半葉,法國化學家Joseph Louis Gay-Lussac命名了這一化學分析方法,因此常被認為是滴定法的發明者。如今,滴定法成為重要的化學分析技術之一,這種方法應用廣、速度快、成本低且可自動化。自動電位滴定法在20世紀中期開始流行,Metrohm公司是這一領域的先鋒。1949年,Metrohm邁出了自動電位滴定的第一步,推出第一臺自動電位滴定儀Titriskop。這是一款為滴定用戶特別設計的酸度儀。
  邁向自動化的第一步
  每一位化學學生和大部分的自然科學學生都曾經用玻璃滴定管操作過手工滴定。這個實驗現在仍然用于解釋滴定原理。但是,如果要在短時間內得到準確、可重復的分析結果,那自動化是必要手段。自動進行滴定和樣品處理,能得到好的分析結果。
  自動配液和記錄數據。
  1949年,Metrohm推出自動電位滴定儀Titriskop,一款專門為滴定設計的酸度儀。它可以通過增強等當量點pH值的分辨率使分析者得到更精確的結果。那時,滴定曲線(如pH值和滴定劑體積所形成的曲線)仍然只能手工繪制。
  1957年,Metrohm用第一支活塞滴定管取代了玻璃滴定管,大大改善了滴定加液的簡易度和精度。1961年,第一臺能夠自動記錄滴定曲線的自動電位滴定儀Potentiograph誕生,標志著又一新的里程碑出現。儀器右側的顯示屏顯示出Potentiograph繪制的滴定曲線。
  1971年,由于Titroprint 475可以與計算機聯用,自動電位滴定儀不但能自動記錄滴定曲線,還能對其進行評估。自動電位滴定儀通過集成微處理器具有計算分析能力。這是高性能電位滴定法的開端。1978年推出的自動電位滴定儀Titroprocessor 636, 將微處理技術和動態滴定結合,這就是說越接近滴定終點加液體積越小,在縮短分析時間的同時增強精度。
  滴定法征服了過程分析領域
  隨著科技的發展,滴定儀在其適用的地方普遍運用起來。第二次世界大戰后的過程分析工業化,意味著滴定儀需要堅固的外殼來耐受惡劣分析環境的考驗。1961年,Metrohm在德國的勒沃庫森市(Leverkusen)的拜耳公司(Bayer AG)安裝了*機器人自動電位滴定儀(Robot-Titrator)。這款儀器演化成為后來的多功能自動電位滴定儀440(1966年生產)。之后,過程分析類自動電位滴定儀也集成了微處理技術。
  自動電位滴定儀發展的幾項革新
  電極技術:隨著電極技術的發展,極大的擴展的分析樣品的種類和分析項目,例如Titrode電極和表面活性劑電極。
  指示范圍:各種各樣的傳感器,拓展了滴定方法,例如使用光度傳感器的光度電極和使用溫度傳感器的溫度電極。
  配液技術:精確的配液是滴定分析的基礎之一, 瑞士萬通的Dosimat 665配液器或Dosino 800配液器使配液更加精準。
  自動化:自動電位滴定是使滴定技術流行的主要因素之一。機器人樣品處理器815就是自動樣品處理技術發展的代表之一。
  樣品前處理:樣品前處理技術的發展和自動化使得滴定法適用的樣品范圍更廣。萃取液體或氣體樣品中水分后用卡爾費休法進行分析就是一個實例。
  數據處理:全自動數據處理功能,使自動電位滴定儀的操作便捷程度大大提升。例如,用戶可以自如的導入LIMS工作表單或導出ERP系統兼容的報表。
  通過這些革新,滴定法現已成為一種精確,可靠,快速和簡便的分析技術。
  軟件的革新
  隨著數字電子技術的進步,使滴定管和滴定儀主機結合成為可能。1990年問世的高度緊湊型自動電位滴定儀Titrino很好地詮釋了這一點。這款自動電位滴定儀可通過TiNet軟件實現遠程控制。隨著對質量控制數據文件要求的提高,對自動電位滴定儀的軟件和硬件的要求也更為嚴格。尤其在制藥行業。食品藥品監督管理局(FDA) 21 CFR 11章中對靈活的自動樣品處理和電子數據記錄的要求,刷新了對自動電位滴定儀的軟件和硬件的觀念。Metrohm 2002年生產的Titrando及2004年推出的tiamo軟件為這些新要求提供了解決方案。通過ProcessLab Manager軟件控制的臨線的和在線的自動電位滴定儀同樣滿足這些新要求。
  奧秘一代
  2016年,Metrohm推出了增加樣品通過量且可以連續運行的全新的全自動概念。得益于此,新的自動電位滴定儀平臺OMNIS能夠分析大量的樣品。在軟件方面,界面友好成為軟件界熱詞,這意味著想客戶所想。例如,當需要滴定同一樣品中的幾種物質時,OMNIS將測試結果按樣品歸類,而不是按分析方法歸類。
  在未來幾年, OMNIS將會成為集成了各種分析技術的全能平臺 ,使用一個分析平臺就能解決用戶對一個樣品的所有分析需求。
主營:自動數字旋光儀,全自動數顯折光儀
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