现代分析化学专论讲义

流动注射分析现代分析化学专论之教材《流动注射分析法》方肇伦等著1999年，科学出版社第一章绪论1.1流动注射分析(FIA)技术的创立及在现代

分析化学发展中的作用1.2流动注射分析的特点1.3流动注射分析的基本原理1.4区带分散的影响因素及其作用规律1.5流动注射分析过程中的化学反应1.6流动注射分析进展和应用1.1FIA技术的创立及其意义最原始的手工操作与最先进的检测之间的矛盾激化

1.1.1FIA创立的前提流动注射分析法(70年代)※

试样前处理严重阻碍先进检测仪器作用的发挥※不能满足计算机时代对分析化学所应提供信息量的要求自动化检测数据采集加液、搅拌、定容、滴定等

1.1.3FIA的创立

SCFA仍维持传统分析化学中要达到物理和化学平衡的观念,限制了分析速度在非平衡状态下高效率地完成了试样的在线处理与测定，触发了分析化学中基本操作的根本变革打破了分析化学必须在物理和化学平衡条件下完成的传统，使非平衡条件下的分析化学成为可能此前已有学者做过尝试，但未认识到重要而错过了机遇，是个教训FIA创立的意义：

1.3.1基本FIA系统载流(Carrier)及驱动系统如蠕动泵（Pump)等注样器(sampleinjector)或注样阀(sampleinjectionvalve)

反应器(reactor),一般为PTFE反应管道(coil)

流通式检测器(flowthroughdetector)

信号读出装置,如记录仪(recorder),显示屏(screen),打印机(printer)等全自动系统还包括自动采样器(autosampler)及自动数据处理(dataprocessor)系统等

1.3.1基本FIA系统泵反应管道注样阀检测器记录仪DCSW

1.3.4FIA的范畴与定义

FIA区别于其他分析技术的三个基本要素:

试样的注入高度重现的时间控制受控制的分散。三者中的核心.

FIA的定义1981年，Ruzicka、Hansen:

将一定体积的试样溶液注入到无空气分隔的适当载流溶液中，经过受控制的分散过程，形成高度重现的试样带，并输送到检测器，检测其连续变化物理或化学信号的方法。1988年，Ruzicka、Hansen:

从注入一定体积并在无空气分隔的载流中得到分散的试样区带形成的浓度梯度中收集信息的技术。1992年，方肇伦等:

在热力学非平衡条件下，在液流中重现地处理试样或试剂区带的定量流动分析技术。

1.3.5分散系数

定义:

在分散过程发生之前与之后，产生读出信号的流体元中待测组份的浓度比。

数学表达式：D=C0/CD=C0/CmaxD=C0/Cgrad⑵中分散体系：D=2-10Mediumdispersion

resultsina“typical“FIpeakwheremaximumconcentrationis50%to10%oftheoriginalinjectedsamplematerialMediumdispersionisused:Whensampleandreagentmaterialmustbemixedtoformadetectableproductthatisinamajorityofreagentbasedtechniques

⑶高分散体系：D>10Largedispersion

resultsinextensivedilutionofinjectedmaterialyieldingpeakwheremaximumconcentrationis10%to0.00%oforiginallyinjectedsamplematerialLargedispersionisused:Toaccommodatehighlyconcentratedsampleswithintherangeofdetector.

1.3.6FI响应曲线的描述影响分散的因素除试样体积、流速、反应管长、管径和扩散系数外，还有其他难以定量控制的因素。反应管道的形状对分散的影响很大，管道弯曲产生的离心力导致径向二次流(secondaryflow)，从而明显减小轴向分散。不可能寻求普遍适用的FIA响应的数学表达式，但在尽量标准化的条件下进行单一实验参数的优选是可行的。1.5流动注射分析过程中的化学反应FIA中待测反应产物的峰形信号是经过流通式检测器时物理分散状态和化学反应状态的综合反映。

若延长反应管道：区带分散度增大(如曲线D)

待测物浓度下降试剂与样品反应趋向完全(如曲线P)综合效果(如曲线A)为求得高灵敏度,应优化进样体积,反应管道长度和载流流速等FI流路参数FIA体系中试样分散系数D，反应率P%，及响应值A随反应管道长L的变化1.6流动注射分析进展分析速度快，节省试样和试剂，可与不同类型的检测器联用

流动注射分析技术在分析化学有着广泛的应用，它自从出现到如今，主要经历了三个发展阶段：

流动注射分析（FIA）：第一代,19世纪70年代

顺序注射分析（SIA）：第二代流动注射分析技术

19世纪80年代流动注射分析的局限之处：蠕动泵长时间运转的稳定性比较欠缺，复杂分析任务引起流路的复杂化和影响可靠性，操作人员对FIA系统的掌握仍需相当的技巧和经验顺序注射分析系统的核心部件是一个多通道选择阀。阀的各个通道分别与检测器、样品、试剂等通道相连，阀的公共通道与一个可以抽吸和推动液体的泵相通。通过泵的作用，顺序地从不同的通道中吸入一定体积的溶液区带到泵与阀之间的储存管中，然后将这些溶液区带推至检测器。在这一过程中样品和试剂区带之间由于径向和轴向的分散作用互相渗透引起试剂和样品带的重叠及混合，试剂与样品发生化学反应，导致反应产物的形成。在检测器中可检测到反应的近似高斯分布的峰形信号。

系统硬件简单可靠，操作完全由微机控制；样品和试剂的混合程度、反应时间可通过软件控制，最大程度在减少了操作中的人为干预；分析过程易于自动化、智能化；可以用同一装置完成不同组分的检测而无需改变流路设置，因而特别适用于如生物发酵过程和环境监测等复杂体系的在线过程监测；样品和试剂的消耗特别是试剂较之FIA更少，因而适于长时间监测和试剂昂贵、样品来源受限制的分析测定；一些FIA中受到限制应用的技术如梯度技术和梯度扫描技术,在SIA中可方便地可靠地加以应用,来解决过程中样品浓度大的动态范围和多组分同时测定等问题。产生的废液少，便于回收和处理。阀上实验室(Lab-on-valve)：第三代流动注射分析系统,20世纪目前集成程度和自动化程度最高的顺序注射分析系统，在微升级水平上在阀内进行有效的液流操纵和控制，完成各种化学过程安装在多位选择阀上的多道集成块，集成系列分析操作所需要的重要部件，如接口、流路、通道、微填充柱、流通池等。可实现分析实验室的基本功能，故此得名。第二章流动注射分析仪器装置及组件

2.1概论

2.2液体传输设备

2.3注入阀

2.4反应及连接管道

2.5流通式检测器

2.6集成化FIA系统

2.7FIA商品仪器的发展和展望2.1概论2.1概论D泵反应管道注样阀检测器记录仪CSW液体传输样品注入混合反应信号检测泵把载流和试剂溶液泵入管道及检测器注样阀把一定体积的试样注入到载流中反应管道使试样与载流中的试剂由于分散而实现高度重现的混合并发生化学反应检测器容纳适合检测的流通池，使在反应中形成的可供检测的产物流过其中得到检测信号FIA的特点：所需仪器设备结构较简单、紧凑。特别是集成或微管道系统的出现，致使流动注射技术朝微型跨进一大步。采用的管道多数是由聚乙烯、聚四氟乙烯等材料制成的，具有良好的耐腐蚀性能。操作简便、易于自动连续分析。流动注射技术把吸光分析法、荧光分析法、原子吸收分光光度法、比浊法和离子选择电极分析法等分析流程管道化，除去了原分析中大量而繁琐的手工操作，并由间歇式流程过渡到连续自动分析，避免了操作中人为差错。分析速度快、分析精密度高。

由于反应不需要达到平衡才就可测定，因而分析频率较高，一般达60～120个样品/小时。（测定废水中S2-时，分析频率高达720样品/小时。）流动注射分析过程的各种条件可以得到较严格的控制，因此分析的精密度大大提高，相对标准偏差一般可达1％以内试剂、试样用量少，适用性较广。

流动注射分析试样、试剂的用量，每次仅需数十微升至数百微升，不但节省试剂，降低费用，对诸如血液、体液等稀少试样的分析显示出独特的优点。FIA既可用于多种分析化学反应，又可以采用多种检测手段，还可以完成复杂的萃取分离、富集过程，因此扩大了其应用范围，可广泛地应用于临床化学、药物化学、农业化学、食品分析、冶金分析和环境分析等领域中。基本操作方式单道系统和多道系统合并带技术停流技术间歇泵技术流体动力注入技术顺序注入技术稀释技术

FI梯度技术在线分离浓集技术第三章基本FIA体系

3.1.1单道FIA体系和流路

3.1.2双道及多道FIA流路

3.1.3定容与定时进样3.1基本流路和操作模式3.1.1单道FIA体系和流路由一条管道(指泵管及后续反应盘管及连接管道)组成的单道流路体系．双通道FIA系统3.1.2双道及多道FIA流路双道及多道FIA流路优点：试剂是汇合到分散的试样带中而不是仅通过对流与扩散与试样相混，因此整个试样带与载流的任一流体微元中都会基本上等量均匀地混入试剂载流不再必须同单道流路中那样同时作为试剂，如果同时注意减小试样与载流和试剂折射率的差异，则出现负峰及各种干扰峰的现象基本可以消除不会因为增大试样体积而出现在试样带中部试剂浓度不足的弊端，试样在载流中的分散可以控制在较低水平可用于一些要求高灵敏度的测定3.2特殊操作模式

3.2.1合并区带技术

3.2.2停流技术

3.2.3间歇泵技术

3.2.4流体动力注入法

3.2.5顺序注射技术合并区带法是以节省试剂为主要目的的一种FIA技术,现也用来简化标准加入法的操作.在一般的FIA系统中在分析过程中自始至终在管道中流动,在两相邻试样区带之间载流中所含的试剂或汇入的试剂实际上被浪费了。尽管FIA中试剂消耗一般均显著低于相应的手工操作，但在使用贵重试剂(如各种酶)时仍希望进一步减少试剂消耗。3.2.1合并区带技术(Mergingzonestechnique)常用的合并带法是把试剂也同试样一样首先吸入双通道阀的另一采样环中,流出采样环的多余部分可回收,在注入样品时试剂也同时被载流带出,再使这两个区带同时向前流动至下游合并为一混合区带进入反应或混合管道中,并在流通式检测器中得到检测.采用合并区带法可以节省试剂90%左右，对于使用贵重试剂的化学体系更有实际意义.单泵合并带FIA流路SWxyRCCMS：试样；R：试剂；C：载流；D：检测器；M：汇流点；W：废液双泵合并区带法合并区带法也可通过双泵系统采用间歇泵技术来实现：S：试样；R：试剂；C：载流；D：检测器；Pi，P2：泵；W：废液当泵1运转时，泵2停转，反之亦然。首先用泵1将试样区带注入，然后泵1停转,启动泵2继续推动载流前进并同时加入试剂当试样区带流经汇合点后重新启动泵1而使泵2再次停转.设定不同停泵与转泵的时间间隔即可调节试剂区带长度.为了保证获得有效和重现的测定结果，试剂区带的体积应略大于试样区带的体积.操作方法：仅需要简单的单通道阀且无回收试剂问题需要一台额外的泵优缺点：3.2.2停流技术(Stoppedflowtechnique)FI停流法：试样区带在注入载流并与试剂反应后流经检测器时或到达检测器之前使之停止流动一段时间的操作模式.主要目的：延长试样在反应管道中的留存时间，即化学反应时间，使比较慢的化学反应体系也能产生足够的反应产物而得到检测。即可以得到比未停流时使用同一化学体系和相同实验参数时更高的信号峰，峰宽并不增大。⑴观察反应的动力学特性。将试样带停在流通池中可以观察反应完成的程度以及反应继续进行的情况停流技术的功能：A:反应未完成且继续进行．b:反应已经完成．c:反应产物分解或熄灭现象发生⑶消除由于样品基体不同或其它因素引起的对背景或空白信号的干扰.停流技术的功能：⑵作为梯度技术的应用测定和研究一级或拟一级化学动力学反应的反应速度。测定中甲醛催化副品红与二氧化硫的反应产物为紫红色,与样品基体颜色相似,二者在检测中难以分辨。用停流法在流通池中观察红色信号的变化并根据其在固定停流时间内的增加值定量,以吸光度增加值对浓度绘制标准曲线。这是因为基体的背景信号在停流时保持恒定,该信号的增加只与化学反应有关。应用实例：红葡萄酒中二氧化硫的测定3.2.3间歇泵技术(Intermittentpumptechnique)间歇泵技术是与采用多泵的FI体系有关的技术.FIA系统中凡使用双泵的流路决大部分采用了间歇泵操作模式,即两台泵根据需要在分析程序的一定阶段交替工作.节省样品和试剂

流路中某个局部部件的淋洗

基体改进

试样注入

样品的稀释

功能：在试样量很有限的情况下,单独用一个泵吸取或泵入试样以便尽可能节省试样消耗。使用贵重试剂时,在双泵系统中可专用一台泵在样品区带流经汇合点时泵入试剂，为另一种形式的合并区带操作在FI在线分离浓集系统中通过两泵交替运转，分别控制试样浓集和洗脱过程，可显著改善分析系统的效率。操作方式:3.2.4流体动力注入法(Hydrodynamicinjection)流体动力注入流路S：试样；R：试剂；C：载流；D：检测器；P1，P2：泵；W：废液；a–b之间可看作采样环在双泵系统中，可在无注入阀的情况下完成注样操作,即流体动力注入法,特殊的定容注样方法.a和b两点间的管道相当于注入阀的采样环.当泵1运转泵2停转时，该FIA系统即为通常的输送试样的体系.如果泵1停转，并且将废液管按图所示用该泵按反吸方向压紧使形成闭路,此时通过间歇和交替地泵入载流和试样溶液,就可以形成一个体积确定的试样区带,并被注入载流.3.2.5顺序注射技术(Sequentialinjectiontechnique)顺序注射(SI)技术是1990年在FIA基础上发展起来的溶液处理与分析方法.SI系统的心脏是一个多通道选择阀,其各个通道位置与检测器,试样,试剂等通道相连.公共通道与一个泵相通.通过泵顺序地从不同的通道吸入一定体积的试样,试剂与载流溶液到泵与阀之间的储存管中,然后将这些溶液区带推至检测器.在这一过程中试样和试剂的区带之间由于径向扩散和轴向对流作用而互相穿透引起试样与试剂带的相互渗透与混合,导致反应产物的形成.在检测器中可以得到与FI中类似的峰形信号.SI系统中一般不使用FIA中用的注样阀和蠕动泵。系统硬件简单可靠，操作完全由微机控制；样品和试剂的混合程度、反应时间可通过软件控制，最大程度在减少了操作中的人为干预；分析过程易于自动化、智能化；可以用同一装置完成不同组分的检测而无需改变流路设置，因而特别适用于如生物发酵过程和环境监测等复杂体系的在线过程监测；样品和试剂的消耗特别是试剂较之FIA更少，因而适于长时间监测和试剂昂贵、样品来源受限制的分析测定；一些FIA中受到限制应用的技术如梯度技术和梯度扫描技术,在SIA中可方便地可靠地加以应用,来解决过程中样品浓度大的动态范围和多组分同时测定等问题。产生的废液少，便于回收和处理。

顺序注射分析的特点：3.3流动注射稀释技术和流路

在高浓度组分的测定中往往要对样品溶液进行各种不同程度的稀释．一般多道流路的分散系数大都在2-6之间变动，难以满足所有测定中对试样浓度的要求．为得到更大的分散系般，例如数十、数百甚至成千上万的D值，则需要采用特定的稀释技术，并设计相应的流路．3.3.1通过试样区带分散进行稀释用较简单的仪器设备即可得到四个数量级宽范围的稀释倍数;

对流速的稳定性要求较低;

同其它FI稀释技术相比具有较强的机动灵活性.原则上FI系统中所有的用来控制试样带分散的规则也都可以用于控制稀释倍数.基于试样分散的稀释系统主要有以下特点:

是很难直接从所应用的硬件系统来判断一个FI体系的稀释倍数.只有通过用处于线性范围内的标准溶液测定分散系数才能得到确切倍数.当要得到一定的稀释倍数时,往往需要对试样环,混合管道的内径及长短等做多次更改.稀释程度也不象在汇流或分流稀释中那样容易预测.

缺点3.3.1.2微量采样稀释技术D＞2时，V与C几乎呈线性关系：理论上，可以通过大幅度地降低进样量获得较大的稀释倍数．但是在常规的FI系统中这种作法受到很大限制．在大多数情况下实际稀释倍数很难超过50，其中的关键在于如何高度重现地引入微升级的试样．用微机控制步进电机驱动的蠕动泵并配以细孔径的泵管即可达此目的。D=C0/C=[1-exp(-VK)]-1（Ruzicka

&Hansen)3.3.1.3混合室(Mixingchambers)稀释FIA发展早期，Tyson等便用带搅拌器的混合室进行样品稀释并用于校正目的，后又用于扩展火焰AAS测定的动态线性范围。用带搅拌器的混合室进行稀释的主要优点是其稀释倍数高。注入的试样带在搅拌混合室中要比在相同体积的混合盘管中分散更甚。然而付出的代价却是采样频率的明显降低。3.3.2通过液流控制进行稀释3.3.2.1汇流稀释(mergingstreamsdilution)将试样载流与稀释剂液流汇合．在FI稀释中通常并不单独使用而总是与试样分散相结合.在不降低采样频率情况下即可方便地提高稀释倍数．3.3.2.2分流稀释(split-flowdilution)通过从样品或载流中分派出一部分的办法可比汇流稀释法获得更高的稀释倍数无需减少注入试样体积根据需要重复多次以获取更高的稀释倍数．稀释倍数决定于抽出和留下的两个液流的比例可通过改变抽出部分或稀释剂的流速加以调整稀释倍数分流稀释特点：两个较大液流的流速波动转嫁给一相当于两液流流速差的低流速液流，从而使最终的流速精度变差．如果稀释剂液流未经除气，则由于抽吸作用不仅会在流向废液的管道中产生气泡，而且还可能在主流路中产生气泡并导致精度进一步降低．不足之处：3.3.2.3级联稀释(cascadedilution)将需要进一步稀释的试样载流与其余排废的部分试样载流分别泵出，前者送至下游同稀释剂汇流．采用双泵分别控制液流，可在很大程度上避免前述分流稀释中的缺点，还可通过采用较低流速的抽出达到较高的稀释倍数．用这种系统经两级稀释，注入20µl样品可得到近500倍稀释，且能在100样/小时的采样频率下获得小于3％的相对标准偏差．稀释系统已用于分光光度和电化学检测．5.1导言FIA与经典的化学分析方法不同，所有的测定都不是在均匀混合及平衡状态下完成的，但流动注射分析方法又是从传统的溶液分析基础上发展起来的自动处理和分析的方法。一般地说，经典的湿法化学分析方法的化学反应原理原则上也适用于一个流动注射分析方法的建立。在湿法分析中的各种反应试剂的浓度、酸度在FIA条件下也可以完全重现，并可根据FIA的要求进行优化。在湿法化学反应中一些在较高温度下完成的反应，在FIA条件下易产生大量气泡，技术处理难度较大。另一些反应则因反应时间过长在FIA条件下失去了实用意义5.2建立FIA方法的基本过程根据待测组分和基体情况检索和查阅文献手工操作的分析方法用于FIA的可能性FIA方法流路设计FIA流路初步检验FIA体系中的化学参数和物理参数的优化干扰组分对测定的影响及方法可靠性检验文献检索和查阅的内容：他人已建立的FIA文献和连续流动分析文献国内外关于该组分测定的标准方法其它的一些分析方法详细了解分析方法的下述内容方法的化学反应原理方法的选择性和灵敏度方法的分析范围和干扰情况试样的预处理方法5.2.1根据待测组分和基体情况检索和查阅文献测定范围和灵敏度；方法的选择性；试样基体和干扰情况；试剂的价格、毒性，及是否容易购买；对FIA来说检测的响应速度是否与FIA匹配及提高响应速度的可行性；整个反应体系对FIA硬件、流路的要求是否过于苛刻，或是使流路过于复杂。能否流动注射化，从以下方面考虑：5.2.2手工操作的分析方法用于FIA的可能性5.2.3FIA方法流路设计※

参考他人工作中的FIA流路或取其适用部分※

根据反应的化学原理自行设计流路设计指导原则之一：为了提高分析方法的灵敏度可考虑使用高灵敏度流路；增加载流流速同时降低试剂的流速，并须同时增大试剂浓度以保持反应介质中试剂浓度不变；增大进样体积；采用在线预浓集方式。为了减少试样基体产生的折射率效应，尽量使载流组成（如pH值、离子强度）同试样相匹配；流路设计指导原则之二：为了增加采样频率可考虑减少进样体积；增加总流速；减少混合反应管道的长度和内径。流路设计指导原则之三：为了增加反应时间使反应进行到所需程度，不应延长反应管道的长度而应降低载流流速或采用停流方式。虽然这两种措施都能延长留存时间，但前者使分散度加大而后者使其降低流路设计指导原则之四：分散系数的测定在保证仪器线性响应的前提下首先把一定浓度的染料溶液泵入所有泵管，测定得一稳态响应信号A0。然后将同一浓度的染料溶液经采样阀采样后注入空白载流或缓冲液中进入检测器测得峰值响应信号Amax

。按下式计算分散系数D：D=C0/Cmax=KC0/KCmax=A0/Amax5.2.5FIA体系中的化学参数和物理参数的优化优化目标：分析方法的灵敏度分析方法的精度分析方法的准确度分析方法的选择性在以色谱为检测手段的FI体系中被优化的目标也可以是几种组分的分离度优化的参数：化学参数物理参数化学试剂的组成和浓度FI进样体积，几十到几百微升化学反应的pH载流的组成和流速缓冲溶液的组成和pH试剂的流速反应管路内径和长度反应的温度优化方法：单因素优化法、正交试验法、均匀设计法和单纯形法等5.1.6干扰组分对测定的影响及方法可靠性检验对于干扰或可能产生干扰的组分的检验可采用在待测组分的试液或标准液中，加入一定量的干扰组分后观察响应信号的情况，并与同一浓度的标准液或试液进行对比．考察方法的重复性和再现性回收率试验分析标准参考物同标准分析方法进行对比进行实际样品测定可靠性检验：5.3建立流动注射分析方法应用实例建立流动注射分光光度法测定环境水样中铁离子含量系统干扰试验和方法可靠性试验思路步骤：查阅文献可能性研究流路设计流路检查试验参数优化

目标：第六章分离与预浓集6.1概论6.2FI溶剂萃取分离6.3FI在线沉淀及共沉淀分离6.4FI吸附分离与预浓集6.5FI在线渗析系统6.6FI在线气体扩散(液-气-液)分离系统6.1概述FI分离预浓集：在实际样品分析中由于试样中共存物或基体的干扰常需经过一定分离手续后方可完成最终的测定在痕量分析中则由于测定灵敏度不足常需在测定前对待测物进行适当浓集在手工操作条件下此类前处理多数繁琐、耗时，往往是决定整个分析方法效率的主要环节，FI使之得到改观由于其极高的分离处理效率及自动化操作，可以将分离、浓集过程与测定直接在线连接而使分析方法成为一整体，使整个分析过程在密闭体系中完成．6.1.1FI分离预浓集的特点：节省试样与试剂，且效率高避免了试样在操作容器中的多次转移，减少了沾污机会使得一些复杂体系中待测组分的在线监测成为可能高度重现的非平衡操作是FI分离和浓集高效率的根源，对仪器的性能及组装和操作人员要求更高6.1.3在线分离浓集体系效率的表达(1)FI分离与浓集体系在大多数情况下部以在线方式与检测手段直接相联以降低试样与试剂消耗、减少试样污染及提高操作效率。分离体系对试样的消耗也是表述体系效率的一个反映方面。操作者不仅会要求较高的分离、浓集效果，也会希望在线分离过程的速度基本适应检测速度。1、相转移系数(Phasetransferfactor,P)：用于表达分离的完全程度P=Me/Ms待测组份在分离前试样中的质量(Ms)与转移至新介质(浓集液）中的质量(Me)之比：2、浓集系数(Enrichmentfactor,EF).

用于表达浓集过程的浓度提高倍率待测组份在分离前试样中的浓度(Cs)与转移至新介质(浓集液)中的浓度(Ce)）之比：

EF=Ce/Cs用于表达浓集后检测器显示的信号增强效果。除浓集倍率外其中还包括了浓集过程中其它对检测器灵敏度的影响因素，如有机溶剂对原子吸收光谱测定灵敏度的影响。待测组份在分离前试样中的检测灵敏度Ss(校正曲线斜率)与转移至新介质(浓集液)后在相同检测条件下的灵敏度Se之反比:3、增强系数(Enhancementfactor,N).N=Se/Ss仅靠系统的EF值不足以衡量体系的整体性能，因大体积标准溶液的浓集总可以取得较大的EF。因浓集效应所获增强系数即为浓集系数.由不同机制导至的增强往往有如下关系：

Nt=N1N2…NnNt，N1，N2，Nn分别为增强系数及第1，2，n增强因素的系数用于实现单位浓集系数所消耗的试样体积(ml)：

CI=Vs/EFVs为浓集体系的试样消耗(mL)，EF为所达到的浓集系数.4、消耗指数(Consumptiveindex,CI).表达在实现一定程度浓集的过程中试样的消耗强度.5、浓集效率(Concentrationefficiency,CE).用于表达浓集体系实现确定浓集目标的速度.浓集体系分离每分钟实现的浓集系数（/min），为浓集系数与每分钟采样率的乘积.若f为每小时采样率则：CE=(EF)f/60浓集效率CE(/min)优50中15－50差15消耗指数CI(ml)优0.2中0.2－0.5差0.5相转移系数P优0.8中0.5－0.8差0.5预浓集体系性能的判断标准：6.2流动注射溶剂萃取分离1978年由Karlberg和Bergamin分别独立地成功实现了溶剂萃取的连续流动在线分离自动化，为克服手工操作中的局限性提供了一条有效途径溶剂萃取是分析方法中应用较广、历史较长的有效分高方法之一，待测物往往又可达到相当高的相转移率，但由于操作复杂性及有机溶剂污染环境等问题，其更广泛的应用却受到了限制6.3流动注射在线沉淀及共沉淀分离一般FI沉淀体系在与原子光谱检测器联用较多沉淀分离是重量分析的基础，共沉淀法在痕量分析中是公认的重要分离浓集手段沉淀分离手续的繁琐，样品消耗较大且易在操作中损失或沾污，在日常分析中的应用有限由于强溶剂与试样或载流界面形成的强折射效应，在线分离技术与光度分析联用时较困难沉淀分离的缺点在FI在线沉淀、共沉淀系统中得到了克服．但在线收集的沉淀需溶解后方能实现在线检测6.4FI在线吸附分离与预浓集吸附分离：离子交换和分子吸附，易于实现连续流动化在FIA诞生不久，已有人开始研究1983年之后，在线预浓集与原子光谱分析联用较多填充柱在流路中产生的额外背压，对蠕动泵和其使用技巧都提出了更高的要求；洗脱被柱于浓集的待测物时，洗脱液与试样或平衡液间的界面在光度检测时会产生较强的折射效应，因此在使用此类检测器时会遇到困难不足之处6.5FI在线渗析系统6.5.1概论渗析分离的基础是离子或分子从半透膜一侧被相(供体相)转入另一例液相(受体相)的迁移率之差，相转移的动力为存在于两相间的浓度梯度常用来去除试样基体中的大分子干扰物．在线渗析应用并不十分广泛；与FI测定相比，渗析是一较缓慢的过程，如在线连接则渗析效率较低在线渗析渗析率一般小于15％，但重现性一般在1％-2％之间，采样率也可达100样，如对检测灵敏度要求不高，则在线渗析仍能成为有效的分离手段6.6FI在线气体扩散(液气液)分离系统经气体扩散分离器的待测组分在受体溶液中可用分光光度、电化学、化学发光等多种不同方式检测在FIA体系中，以在线气体扩散法通过液-气-液的相转移途径可以将一种液体介质中的挥发性的待测物气相分离后转入另一种受体液相中，从而摆脱原介质非挥发性基体的干扰待测物在原介质中的存在形态不一定具有挥发性，但只要在适当条件下可转为具有挥发性即可用该法分离在酸化条件下可分离的有二氧化碳、氢化氰、二氧化硫等，在碱性条件下可分离的则主要是氨气体扩散分离与检测手段的结合往往又可以提供高选择性、高灵敏度的分析方法6.6.1气体扩散分离器结构与在线渗析器类似仅允许通过气体组分具备良好的机械强度具备良好的气体穿透性性能稳定,耐多种常用试剂腐蚀不易被堵塞6.6.2气体扩散膜常使用多孔聚四氟乙烯(PTFE)或聚丙烯薄膜6.6.3FI气体扩散分离流路6.6.3.1在线气体扩散分离基本流路供体与受体溶液流速一般在0.5-1.5m1/min之间，二者相同可获取最佳传输效率6.6.3.2在线气体扩散预浓集流路供体溶液连续流动时受体溶液停止流动一段时间，可在受体溶液中取得一定的浓集效应第七章流动注射分光光度分析7.1流动注射光度分析的灵敏度7.2加温流动注射光度分析7.3流动注射光度分析的光学干扰效应7.4不稳定反应的应用7.5不稳定试剂的应用7.6流动注射动力学分光光度法7.7基于在线分离的流动注射光度分析方法7.8基于峰高测量的FI测定在热力学非平衡条件下，在液流中重现地处理试样或试剂区带的定量流动分析技术FIA区别于其他分析技术的三个基本要素:试样的注入高度重现的的时间控制受控制的分散,这是三者的核心.7.1FI分光光度分析的灵敏度对于那些因反应时间不足产生的灵敏度降低问题，可以考虑增加反应时间或停流FIA光度分析中，测定的灵敏度是两个同时发生的动力学过程过程综合作用的结果：试样带的物理分散过程和试样与试剂之间的化学反应．采用适当的措施后，除一些极慢速反应外，很多在线光度反应的灵敏度可以得到补偿，使其至少接近手工法的水乎对于因试样过度分散造成的待测组分不必要的稀释，则可从流路系统本身加以解决7.2加温FI分光光度分析(1)提高温度的目的：提高化学反应的速度；缩短分析时间如：硅钼杂多蓝法测定硅，室温下显色需要15min，沸水浴中仅30s提高检测灵敏度如：用磷钼蓝反应FI光度法测硅酸岩石中的硅，30℃条件下产物的吸光度为0.05A，60℃时吸光度可达0.35A提高温度的方法：一般将反应管道盘在圆柱形的金属恒温加热器上，或将反应管路浸入水浴或油浴中．对注入前的试样一般不进行加热7.3FI分光光度分析的光学干扰效应在试样和载流（或试剂）抛物面形界面处因折射率差异在待测组分响应信号的前部或尾部因光的聚散形成假峰而干扰正常基线的识别。Schlieren效应：流动注射分光光度法中经常遇到的由于液流折射率的差异导致的光学干扰；在间歇式的手工分析法和气泡间隔连续流动分析中因进入比色皿或流通池前试样和试剂都混合均匀，不存在Schlieren效应7.4不稳定反应的应用问题的提出:传统分析化学中要求试样与试剂均匀混合并达到反应平衡的稳定状态下进行测定，如产物达到平衡之前分解或转化的不稳定反应无法用于定量分析,而这种不稳定反应又很多，往往还有很高灵敏度或选择性的定性反应FIA测定体系中的测定结果的精度是建立在反应时间与混合状态高度重现的基础上，即使反应或试剂不稳定,也可以得出不亚于稳定反应的测定结果,对拓宽定量分析化学反应的范围很有意义7.5不稳定试剂的应用利用FIA条件下的反应快速、无需达到平衡状态和反应过程高度重现、及与实验室环境隔绝的惰性反应条件等特点，可以将在通常条件下难以利用的不稳定试剂用于实际分析目的。不稳定试剂应用中比较重要的是强氧化剂和强还原剂的应用。一些在空气中不稳定的氧化剂或还原剂在反应器1中产生后立即在另一反应器2中与待测组分进行反应。

7.6FI动力学分光光度法定义:利用结构或性质相似的两个或多个组分与同一试剂反应动力学的差异