Cella capillare a guida d’onda liquida

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LWCC-3050

Lunghezza (cm)

Prezzi validi solo negli Stati Uniti, in Canada e a Porto Rico.

UV/VIS/NIR absorbance spectroscopy is governed by Beer’s Law, where the absorbance signal is proportional to chemical concentration, light path length and the compound’s specific molar absorption coefficient. Typical optical pathlengths of cuvettes and flow cells are between 0.2cm and 10 cm. Longer pathlengths are difficult to achieve due to mechanical constraints. Liquid Waveguide Capillary Cells (LWCCs) fill this gap. LWCCs are fiber optic flow cells that combine an increased optical pathlength (10–500 cm) with small sample volumes ranging from 2.4 µL to about 3mL. Compared with a standard 1cm cell, a 1 mAU signal is enhanced one hundred fold with a 100 cm flowcell to 100 mAU, using WPI’s patented aqueous waveguide technology.*

They can be connected via optical fibers to a spectrophotometer with fiber optic capabilities. Ultra-sensitive absorbance measurements can be performed in the ultraviolet (UV), visible (VIS) and near-infrared (NIR) to detect low sample concentrations in a laboratory or process control environment.

Dettagli

Volume del campione in microlitri - sensibilità eccezionale

Caratteristiche

  • Cella a flusso ottica per campioni che combina un cammino ottico maggiore con un volume ridotto del campione.
  • Misura i liquidi in flusso continuo o utilizzando campioni discreti
  • Si collega a fibre ottiche con nucleo da 600um, a spettrometri a fibra ottica e a sorgenti luminose tramite connettori SMA
  • Misurazione efficiente di campioni acquosi a basso volume o a bassa concentrazione (ppb-ppt). 
  • Compatibile con la maggior parte dei liquidi (ad eccezione dei solventi perfluorurati) con indice di rifrazione ≥ 1.30
  • Le misurazioni dell'assorbanza possono essere eseguite negli intervalli UV, VIS e NIR per rilevare basse concentrazioni del campione in laboratorio o in un ambiente di processo.

Opzioni

 Codice d'ordine Cammino ottico Descrizione
LWCC-3050 Cammino ottico di 50cm
  • Cella a flusso ottica per campioni che combina un cammino ottico maggiore (50cm) con un volume ridotto del campione (125 µL).
LWCC-3100 Cammino ottico di 100cm
  • Cella a flusso ottica per campioni che combina un cammino ottico maggiore (100 cm) con un volume ridotto del campione (250 µL).
LWCC-3250 Cammino ottico di 250cm
  • Cella a flusso ottica per campioni che combina un cammino ottico maggiore (250 cm) con un volume ridotto del campione (625 µL).
LWCC-3500 Cammino ottico di 500cm
  • Cella a flusso ottica per campioni che combina un cammino ottico maggiore (500cm) con un volume ridotto del campione (1250 µL).

 

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Vantaggi

  • Compatibile con la maggior parte dei sistemi di rilevamento in fibra ottica tramite connettori SMA
  • Misurazione efficiente di campioni acquosi a basso volume o a bassa concentrazione (ppb-ppt) 
  • Compatibile con la maggior parte dei liquidi (ad eccezione dei solventi perfluorurati) con indice di rifrazione ≥ 1.30
  • Le misurazioni dell'assorbanza possono essere eseguite negli intervalli UV, VIS e NIR
  • 20 anni di esperienza nella produzione
  • Bassa deriva UV
 
La LWCC si collega direttamente a una pompa (ad es. la MINISTAR di WPI), a una colonna cromatografica, a un gruppo iniettore per campioni WPI (58006), a un kit adattatore per siringa (58450) o al sistema di iniezione LWCC (89372)
 
Nota: WPI offre il kit di avvio LWCC (KITLWCC), che include due cavi in fibra ottica da 1 metro (505195), il gruppo iniettore per campioni (58006), la pompa peristaltica MiniStar™ (MiniStar) e il kit di pulizia della guida d'onda (501609)
 
 
Caratteristiche della LWCC
 
  • Come nelle fibre ottiche, la luce è confinata nel nucleo (liquido) di una LWCC grazie alla riflessione totale interna all'interfaccia tra nucleo e parete 
  • Realizzata con tubi di silice fusa rivestiti esternamente con un polimero a basso indice di rifrazione. 
 
Pressione e portata 

Il flusso è proporzionale alla pressione e alla quarta potenza del diametro del capillare del fluido, nonché inversamente proporzionale alla lunghezza del capillare e alla viscosità del fluido
  • 1 m di guida d'onda con diametro interno di 55 μm richiede circa 1.5 PSI per un flusso d'acqua di 1mL/min 
  • La LWCC è stata utilizzata a pressioni da 100 a 200 PSI senza che siano stati osservati malfunzionamenti. 
  • La pressione idrostatica massima che la LWCC può sopportare non è stata determinata. 

Applicazioni

  • Rilevamento di tracce di nutrienti (nitrito, nitrato, fosfato, ferro) nell’acqua marina
  • Monitoraggio ambientale e oceanografico
  • Analisi dell’acqua potabile
  • Materia organica colorata disciolta (CDOM)
  • Controllo del processo

Il campione costituisce il nucleo di una guida luminosa

Le celle capillari a guida d’onda liquida di WPI sono realizzate con tubi in silice fusa rivestiti esternamente da un polimero a basso indice di rifrazione. Il campione liquido viene guidato attraverso il capillare e costituisce il nucleo della guida d’onda. La natura idrofila della parete interna del capillare in silice fusa garantisce un’elevata stabilità del segnale e facilita la rimozione delle bolle d’aria intrappolate nella cella di flusso. Tuttavia, la trasmissione della LWCC dipende principalmente dall’attenuazione intrinseca del campione liquido.

La trasmissione nel vicino infrarosso è possibile sostituendo l’acqua con il metanolo come solvente.  

Collegamenti

La serie di celle di flusso LWCC-3xxx utilizza raccordi conici di tipo HPLC 10-32 tradizionali, con tubi da 1/32 di pollice per il collegamento dei liquidi e adattatori per fibre ottiche SMA da 500 µm per l’ingresso e l’uscita della luce. La serie di celle di flusso LWCC-4xxx utilizza raccordi senza flangia con fondo piatto da 1/4-28, tubi da 0.125" e adattatori per fibre ottiche SMA da 600 µm.

Il liquido può essere pompato nelle celle di flusso utilizzando, nel caso più semplice, un iniettore di campioni (58006) oppure una pompa peristaltica MiniStar (MINISTAR). La LWCC può essere collegata direttamente a un sistema di analisi a iniezione in flusso (FIA) o a un sistema di analisi a iniezione in flusso segmentato con gas (GFIA) tramite un dispositivo per la rimozione delle bolle.

Per effettuare misurazioni discrete, il sistema di iniezione LWCC di WPI (89372) può essere utilizzato quando il campione viene iniettato in un flusso costante tramite un loop di iniezione pari a 3–4 volte il volume interno della cella di flusso, per garantire una linea di base stabile ed evitare l’introduzione di microbolle d’aria nella cella di flusso.                                            

Esempio di configurazione di misurazione LWCC e codice d’ordine                                                  

Spettrometro UV/VIS TIDAS E con array di fotodiodi (504718)           

Sorgente luminosa a deuterio/alogena con fibra ottica (D4H)                               

Cella capillare a guida d’onda liquida, cammino ottico di 50 cm (LWCC-3100)                                                    

*Kit di avvio LWCC (KITLWCC)                                                            

*include due cavi in fibra (505195x2), un accessorio per l’iniezione del campione (58006), una pompa peristaltica MiniStar (MINISTAR) e un kit per la pulizia della guida d’onda (501609).

 

Applicazioni

Le LWCC sono state utilizzate in svariate applicazioni, come la cromatografia liquida, il rilevamento in modalità stopped-flow e colorimetrico, l’analisi dell’acqua potabile e i sistemi di monitoraggio ambientale e oceanografico.

 

Brevetti correlati

Analisi chimica in microsistemi mediante rivelatori a flusso, 1995, brevetto statunitense n. 5,444,807.

Guida d’onda con nucleo fluido acquoso, 1996, brevetto statunitense n. 5,507,447.

Cella Raman con guida d’onda capillare lunga, 1997, brevetto statunitense n. 5,604,587.

Tecniche di rilevamento chimico che impiegano fibre ottiche con nucleo liquido, brevetto statunitense n. 6,016,372

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Questi spettri mostrano i limiti di rilevamento ottimali per LWCC con percorsi ottici di lunghezza diversa. 

Illustrazione di un sistema completo WPI di assorbimento di liquidi con percorso ottico lungo per il rilevamento di tracce.

Illustrazione di un sistema completo WPI di assorbimento di liquidi con percorso ottico lungo per il rilevamento di tracce. 

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Una configurazione tipica dell’LWCC comprende un sistema di iniezione, una pompa e uno spettrofotometro.

Risorse

Manuale di istruzioni LWCC

Manuale per la misurazione della materia organica disciolta colorata (CDOM)

Video

Il lungo percorso ottico garantisce un notevole aumento della sensibilità

 

Specifiche

  LWCC-3050 LWCC-3100 LWCC-3250 LWCC-3500  LWCC-4010 LWCC-4050 LWCC-4100
Lunghezza del percorso ottico  50 cm  100 cm  250 cm  500 cm 10 cm 50 cm 100 cm
Volume interno  125 µL  250 µL  625 µL  1250 µL 0.31 mL 1.57 mL 3.1 mL
Connessione della fibra  600 µm SMA 600µm SMA
Trasmissione @254nm* ≥ 20 ≥ 10 ≥ 1  - ≥ 4 ≥ 3 ≥ 2
Trasmissione @540nm* ≥ 35 ≥ 30 ≥ 30 ≥ 20 ≥ 5 ≥ 4 ≥ 3
Rumore [mAU]**  <0.1  <0.2  <0.1  <1.0 <0.1 <0.2 <0.5
Pressione massima  100 PSI
Materiale a contatto con il liquido  PEEK, silice fusa, PTFE
Ingresso del liquido  Raccordo conico standard con porta 10-32

* Riferimento con fibre accoppiate da 500µm        
** Misurato secondo ASTM E685-93            
*** Una guida d’onda di un metro con diametro interno di 550µm richiede circa 1.5PSI per una portata d’acqua di 1.0mL/min.

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Confrontando la trasmissione luminosa in funzione della lunghezza d’onda di tre cavi in fibra ottica, maggiore è il diametro del cavo, migliori sono le prestazioni dell’LWCC, fino a 600µm, che è il diametro di ingresso del connettore SMA.

Riferimenti

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