流动注射分析FIAflow injection analysis

一种高速连续流动分析技术。1974年由J.茹奇卡(Ruzicka)和G. E.汉森(Hansen)提出，通过这种技术可以把大量的比色、分光光度、比浊、荧光及电化学分析实现管道化，从而达到提高分析速度和精度，实现自动化的目的。
仪器设备 常用的以流动比色计或分光光度计为检测器的流动注射分析系统，由蠕动泵、显色管道、流动比色计或分光光度计的液槽和记录仪构成，下图为流动注射分析系统的示意。蠕动泵是试剂和试样在管道中流动的动力来源，它将试剂以一定速度（每分钟数毫升至数十毫升）吸入塑料管道中，经过试样注射口（进样阀）、显色管道(直径0.5～1毫米)流入流动比色计或分光光度计的液槽中。当在试样注射口中注入定体积（一般为数十至数百微升）试样溶液时，流动的试剂充当了运送夹入其中的“试样塞”的载流。在显色管道中的运动过程中试样与试剂之间相互扩散，并在运动中产生对流而互相混合使显色反应得以进行。当显色达到足够高的吸光度时（时间的长短可以靠改变显色管道的长度来控制），已显色的试样流入流通式比色槽中，由此引起的吸光信号由记录仪记录下来，记录信号为一峰形。如果比色反应符合比耳定律，则峰顶的吸光度与试样中待测组分浓度成正比。这种方法达到良好的分析精度并不需要显色反应达到稳定状态而进入比色阶段，因而大大加快了分析速度。

流动注射分析系统示意

分析原理 流动注射分析的所有测定都不是在反应达平衡状态下完成的。在无气泡间隔的情况下，注入试剂载流中的试样区自由地进行分散。控制这种分散过程使其恰好适于某一分析方法的需要是流动注射分析的关键。分散过程包括扩散和对流，两者同时发生。在保持完整试样区(“试样塞”)的情况下，可把试样与试剂的混合由扩散过程控制在试剂与试样的界面，从而可得到完全重复的混合状态，在显色时沿着液体流动的方向得到完全重复的颜色梯度变化。除扩散过程外，对流也是使试样区发生分散的因素。对流的产生是由于管道中心部分与靠近管壁处液体流动的差异所致。由于这种对流作用，在流动中的试样区的前沿和后尾均会形成指向前进方向的抛物面。与此同时，溶液的分子也向四面八方扩散。在检测器处所录得的峰形就是对流扩散与化学反应过程的综合反映。由于进样及扩散过程和试样在管道中存留的时间均可精确控制，在流动注射分析中就没有必要一定使反应达到稳定平衡状态，从而可大大加快分析速度。
特点 ❶分析速度极快。一般可达100～200样/小时，有些分析项目甚至可达420样/小时，即每7～30秒为一分析周期。
❷分析精度高。相对标准差可达1%左右。很多用手工法难以准确完成的比色反应用流动注射法常易达到较高的分析精度。
❸操作简便。流动注射分析将化学分析中常用的操作均在管道体系中自动完成，分析操作变得十分简单。
❹设备简单。可自己用比色计（或离子选择电极等其他检测器）、蠕动泵、旋转阀、恒温水浴、记录仪等设备组装。
❺节省试剂和试样。试样量可小至数微升至数十微升。试剂消耗量也可减少至每种试剂数十微升。
❻适应性广。可用于多种分析化学反应，电化学反应，原子吸收测定，甚至复杂的萃取过程。
应用 流动注射分析在农业、环保、药学和临床医学领域的研究和日常分析工作中的应用有极其广阔的前景。在农业化学分析中可以用比色或分光光度流动注射分析测定植物和土壤中的氮、磷和锰；用比浊流动注射分析测定植物中的硫酸根；用溶剂（异戊醇）萃取流动注射分析测定植物中的钼；用合并带流动注射分析，以原子吸收光谱和火焰光度计为检测手段测定植物中的钙、镁、钾；用离子选择电极流动注射分析测定植物、土壤、肥料中的K⁺、Na⁺、NO^-₃、Cl^-和F^-；用合并带流动注射分析测定土壤、植物中的铝（分光光度法）；用带还原柱的流动注射分析同时测定土壤浸出液中的NO^-₃和NO^-₂。此外，流动注射分析还可测定血清及其他生化样品中的K⁺、Na⁺、NO^-₃、Ca²⁺、pH、尿素、葡萄糖和血清蛋白。