İstenen sayfanın yerel versiyonuna yönlendirildiniz

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.

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.

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

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.

Illustration of time savings

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.

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.

Dozaj cihazının, titrant ekleme, reaktif hazırlama veya numune çözeltisinin doğru aspirasyonu için kullanılmasının analiz sonuçları üzerinde doğrudan etkisi vardır. Bunun temel nedeni, çözeltiyi yalnızca damla damla sağlayabilen diğer manuel teknolojilere kıyasla elektronik piston sürücülü büret ile gerçekleştirilen dozaj adımlarının çok daha küçük olmasıdır.

Farmasötik tanımda bir damla yaklaşık 50 µL'ye eşdeğerdir. Bu hacim oldukça küçük gibi görünse de aslında modern bir elektronik büret ile elde edilebilecek mümkün olan en küçük dozaj adımlarından (0,02 µL) 2500 kat daha fazladır.

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.

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.

Yazar
Lüber

Jennifer Lüber

Sıvı İşleme ve Laboratuvar Robotiği Ürün Uzmanı
Metrohm International Headquarters, Herisau, İsviçre

İletişim

İletişim
Risse

Heike Risse

Sıvı İşleme ve Laboratuvar Robotiği Yetkinlik Merkezi Müdürü
Metrohm International Headquarters, Herisau, İsviçre

İletişim