RU35438U1 - Substrate for applying liquid samples - Google Patents

Description

ПОДЛОЖКА ДЛЯ НАНЕСЕНИЯ ЖИДКИХ ПРОБSUBSTANCE FOR APPLICATION OF LIQUID SAMPLES

Полезная модель относится к аналитической химии, а именно к устройствам для подготовки образцов - излучателей для рентгенофл оресцентного анализа металлов и может быть использована для экспресс-анализа токсичных металлов в природных и сточных водах.The utility model relates to analytical chemistry, namely, to devices for preparing samples - emitters for X-ray fluorescence analysis of metals and can be used for express analysis of toxic metals in natural and waste waters.

Известна подложка (I) для нанесения жидкой пробы, выполненная из фильтровальной бумаги в форме диска, на который наносят насыщенный водный раствор карбоната аммония для нейтрализации агрессивного раствора, после чего на диск наносят аликвоту анализируемого раствора и высушивают под ИК-лампой.A known substrate (I) for applying a liquid sample is made of filter paper in the form of a disk onto which a saturated aqueous solution of ammonium carbonate is applied to neutralize the aggressive solution, after which an aliquot of the analyzed solution is applied to the disk and dried under an infrared lamp.

Недостатком известного технического решения является неравномерность распределения элементов по фильтру, которая вызвана хроматографическими эффектами.A disadvantage of the known technical solution is the uneven distribution of elements over the filter, which is caused by chromatographic effects.

Для устранения хроматографических эффектов подложки снабжают гидрофобными элементами.To eliminate the chromatographic effects, the substrates are provided with hydrophobic elements.

Известна подложка (2), выпускаемая японской фирмой Ригаку, выполненная в виде двух бумажных дисков, из которых внутреннийдиаметром 18мм соединен с внешним диском, диаметром 47 мм четырьмя гидрофобными перемычками из органики. Оптимальный дозируемый объем 25 мкл. Гидрофобные перемычки установлены для равномерного распределения оптимального дозируемого раствора по фильтру.The known substrate (2), manufactured by the Japanese company Rigaku, is made in the form of two paper disks, of which an internal diameter of 18 mm is connected to an external disk with a diameter of 47 mm with four hydrophobic jumpers made of organic matter. The optimum dosing volume is 25 μl. Hydrophobic jumpers are installed to evenly distribute the optimum dosing solution over the filter.

При необходимости дозирования большего количества водного раствора проводят повторные нанесения пробы по 25 мкл с последующим высушиванием и таким образом анализируемый объем доводят до I мл. Трудоемкость анализа при этом существенно З-ъеличивается.If it is necessary to dose a larger amount of an aqueous solution, repeated application of a sample of 25 μl is carried out, followed by drying, and thus the analyzed volume is adjusted to I ml. The complexity of the analysis at the same time significantly increases.

Известные подложки одноразовые, их нельзя использовать повторно. Кроме того бумажная подложка впитывает анализируемый раствор на толщину фильтра, что снижает концентрацию анализируемых элементов в формирующем сигнал слое, что приводит к недостаточно высокой чувствительности анализа.Known substrates are disposable; they cannot be reused. In addition, the paper substrate absorbs the analyzed solution to the filter thickness, which reduces the concentration of the analyzed elements in the signal-forming layer, which leads to insufficient analysis sensitivity.

Известна, выбранная в качестве прототипа, подложка (3), которз о, для устранения хроматографических эффектов, помещают в гидрофобное кольцо.Known, selected as a prototype, the substrate (3), which, to eliminate chromatographic effects, is placed in a hydrophobic ring.

Для этого, например, расплавленный воск наносят на целлюлозный фильтр окружностью диаметром 30мм.(2)For this, for example, molten wax is applied to a cellulose filter with a circumference of 30 mm in diameter. (2)

При анализе исследуемый раствор выливают на фильтр образованного воском кольца и высушивают.In the analysis, the test solution is poured onto a filter formed by a wax ring and dried.

Недостатком этого технического решения является высокая погрешность анализа широко применяемых растворов на основе органических растворителей, т.к. воск может растворяться и, попадая на подложку, загрязнять ее.The disadvantage of this technical solution is the high accuracy of the analysis of widely used solutions based on organic solvents, because wax can dissolve and contaminate on contact with the substrate.

Недостаточная прочность формы из воска из-за его высокой пластичности.Insufficient strength of the wax mold due to its high ductility.

подложку невозможно применять для растворов, не просыхающих при температурах ниже температ ры плавления воска. the substrate cannot be used for solutions that do not dry at temperatures below the melting point of the wax.

Кроме того целлюлозный фильтр вп ггывает анализируемый раствор на толшину фильтра, что приводит к недостаточно высокой чувствительность анализа.In addition, the cellulose filter draws in the analyzed solution on the thickness of the filter, which leads to insufficient sensitivity of the analysis.

В случае дозирования большего количества водного раствора, например, до 1 мл, необходимо 40 раз после каждой дозы по 25мкл высушивать подложку, что приводит к з-ъеличению трудоемкости анализа.In the case of dosing a larger amount of an aqueous solution, for example, up to 1 ml, it is necessary to dry the substrate 40 times after each dose of 25 μl, which leads to a 3-fold increase in the complexity of the analysis.

Эти подложки одноразовые и их нельзя использовать повторно.These substrates are disposable and cannot be reused.

Задача предлагаемой полезной модели заключается в повышении чувствительности анализа, уменьшении его трудоемкости, а также в возможности многоразового использования подложки.The objective of the proposed utility model is to increase the sensitivity of the analysis, reduce its complexity, as well as the possibility of reusable use of the substrate.

Технический результат от использования предлагаемой полезной модели достигается за счет повышения достоверности анализов, уменьшения времени на подготовку проб к анализу и экономии за счет уменьшения затрат на покупку фирменных подложек.The technical result from the use of the proposed utility model is achieved by increasing the reliability of analyzes, reducing the time to prepare samples for analysis and saving by reducing the cost of buying branded substrates.

Это достигается тем, что в подложке для нанесения жидких проб, содержащей диск, помещенный в гидрофобное кольцо, согласно полезной модели диск и гидрофобное кольцо выполнены монолитно из поливинил хлорида, при этом подложка дополнительно содержит два кольца, например, из плексиглаза. у которых внутренний диаметр равен внутреннему диаметру гидрофобного кольца, причем в центре одного кольца выполнено гнездо для установления в нем диска подложки, а другое кольцо выполнено в качестве уплотняющей крышки для гнезда.This is achieved by the fact that in the substrate for applying liquid samples containing a disk placed in a hydrophobic ring, according to a useful model, the disk and the hydrophobic ring are made integrally of polyvinyl chloride, while the substrate additionally contains two rings, for example, from plexiglass. in which the inner diameter is equal to the inner diameter of the hydrophobic ring, moreover, in the center of one ring there is a socket for installing a substrate disk in it, and the other ring is made as a sealing cover for the socket.

анализа, т.к. концентрация элемента в слое, формирующем сигнал, более высокая, чем в известной бумажной подложке.analysis because the concentration of the element in the layer forming the signal is higher than in the known paper substrate.

Кроме тото предлагаемая подложка многократного использования, т.к. после анализа сухой остаток смывается и на подложку можно наносить следутош то пробу,In addition to the proposed reusable substrate, tk. after analysis, the dry residue is washed off and the following sample can be applied to the substrate,

Два дополнительных кольца, в одном из которых выполнено гнездо для помещения в нем диска с пробой и уплотнение последнего в этом гнезде с помощью кольца, позволяют установить подложку и жестко зафиксировать ее в прободержателе спектрометра.Two additional rings, in one of which there is a slot for placing a sample disk in it and sealing the latter in this slot with a ring, make it possible to install a substrate and rigidly fix it in the sample holder of the spectrometer.

Выполнение колец из плексиглаза позволяет уменьшить фон в процессе анализа.The implementation of the rings of plexiglass allows you to reduce the background during the analysis.

Совокупность отличительных признаков описываемой модели обеспечивает достижение тсазанного технического результата.The combination of distinctive features of the described model ensures the achievement of the technical result.

Сравнение прототипа с заявляемым техническим решением показало, что указанные выше признаки являются отличительными, в связи с чем заявляемое устройство соответствует критерию новизны.Comparison of the prototype with the claimed technical solution showed that the above signs are distinctive, and therefore the claimed device meets the criterion of novelty.

На фиг. 1 изображена предлагаемая подложка, общий вид; на фиг.2 - разрез.In FIG. 1 shows the proposed substrate, General view; figure 2 is a section.

Предлагаемая подложка изготовлена в виде диска 1, по периметру которого выполнено гидрофобное кольцо 2. Диск 1 с гидрофобным кольцом 2 выполнены монолитно из поливинил хлорида.The proposed substrate is made in the form of a disk 1, along the perimeter of which a hydrophobic ring 2 is made. Disk 1 with a hydrophobic ring 2 is made integral of polyvinyl chloride.

В комплект подложки входят два кольца 3,4, например из плексиглаза, у которых внешние и внутренние диаметры равны. При этом внутренний диаметр обоих колец 3,4 равен внутреннему диаметру гидрофобного кольца 2. В центре кольца 4 выполнено гнездо 5 для установки диска 1 . Кольцо 3 служит в качестве уплотняющей крыщки диска 1 в гнезде 5.The set of the substrate includes two 3.4 rings, for example, from plexiglass, in which the external and internal diameters are equal. Moreover, the inner diameter of both rings 3.4 is equal to the inner diameter of the hydrophobic ring 2. In the center of the ring 4 there is a slot 5 for mounting the disk 1. Ring 3 serves as a sealing cover for disc 1 in slot 5.

При подготовке проб к анализу диски размещают на специальной подставке в количестве до 50 шт. и наносят на них анализируемые растворы.When preparing samples for analysis, disks are placed on a special stand in an amount of up to 50 pcs. and applied to them the analyzed solutions.

При дозировании объема раствора от 0,5 до 1 мл весь объем помещается внутри диска, ограниченного гидрофобным кольцом2. Т.е. не требуется дополнительного времени на высущивание после каждого дозирования по 25мкл.When dispensing a solution volume from 0.5 to 1 ml, the entire volume is placed inside a disk bounded by a hydrophobic ring2. Those. no additional drying time is required after each dosing of 25 μl.

После высущивания раствор остается на поверхности диска I в виде пленки.After drying, the solution remains on the surface of disk I in the form of a film.

Для проведения анализа пробы на спектрометре диск I вставляют в гнездо кольца 4 и сверху уплотняют кольцом 3. Затем подложку устанавливают в прободержатель, входящий в комплект спектрометра и проводят анализ. Благодаря высокой концентрации элемента в слое, формирующем сигнал, существенно повыщается чувствительность анализа.To analyze the sample on the spectrometer, disk I is inserted into the nest of the ring 4 and sealed with a ring 3 on top. Then, the substrate is installed in the sample holder included in the spectrometer kit and analyzed. Due to the high concentration of the element in the layer forming the signal, the analysis sensitivity is significantly increased.

Подложки можно использовать многократно. После анализа сухой остаток смывается и можно наносить следующ то пробу.Substrates can be reused. After analysis, the dry residue is washed off and the next sample can be applied.

Были проведены анализы стандартного раствора магния (Mg).Analyzes of a standard solution of magnesium (Mg) were performed.

Для подготовки проб к анализу на предлагаемз-то и контрольного подложки нанесли по 50 мкл раствора магния. В качестве контрольной была использована бумажная подложка с гидрофобными перемычками, произведенная японской фирмой Rigaky Dzip filter Micro carri ( Cat. № 3379 С I). Ha контрольную подложку раствор магния наносили два раза по 25мкл. Подложку сушили после каждой дозы.To prepare the samples for analysis, 50 μl of magnesium solution was applied to the proposed and control substrates. As a control, a paper substrate with hydrophobic jumpers was used, manufactured by the Japanese company Rigaky Dzip filter Micro carri (Cat. No. 3379 C I). On a control substrate, a magnesium solution was applied twice in 25 μl. The substrate was dried after each dose.

После сушки обоих подложек измерили интенсивность излучения магния на спектрометре.After drying of both substrates, the intensity of magnesium emission was measured on a spectrometer.

Результаты анализа даны в таблице 1.The results of the analysis are given in table 1.

Таблица 1Table 1

Из таблицы видно, что 1мкг магния на фирменной подложке вызывает на спектрометре интенсивность излучения 15,6 имп-сек., а на предлагаемой подложке тот же 1 мкг магния -интенсивность излучения 242,7 имп.сек. Таким образом чувствительность определения магния при использовании предлагаемой подложки увеличивается в 15,5 раз.The table shows that 1 μg of magnesium on a proprietary substrate causes a radiation intensity of 15.6 cps on the spectrometer, and on the proposed substrate, the same 1 μg of magnesium causes a radiation intensity of 242.7 cps. Thus, the sensitivity of the determination of magnesium when using the proposed substrate increases by 15.5 times.

Повышение чувствительности предлагаемой подложки объясняется тем, что дозируемый раствор остается на ее поверхности в виде пленки, а в бумажной подложке такое же количество раствора впитывается на толшину фильтра, при этом, по сравнению с предлагаемым решением, значительно уменьшается концентрация элемента в слое, формир тошем сигнал и, соответственно, уменьшается интенсивность изл чения анализируемого элемента на спектрометре.The increased sensitivity of the proposed substrate is explained by the fact that the dosed solution remains on its surface in the form of a film, and in the paper substrate the same amount of solution is absorbed onto the thickness of the filter, while, in comparison with the proposed solution, the element concentration in the layer is significantly reduced by forming a signal and, accordingly, the radiation intensity of the analyzed element on the spectrometer decreases.

Кроме того многоразовое дозирование пробы для нанесения необходимого объема на контрольную подложку, з величивает трудоемкость анализа.In addition, reusable dosing of the sample to apply the required volume to the control substrate, increases the complexity of the analysis.

Преимушеством предлагаемой модели является повышение чувствительности анализа, уменьшение его трудоемкости, а также высокая экономичность, за счет возможности многократного использования предлагаемых подложек.The advantage of the proposed model is to increase the sensitivity of the analysis, reducing its complexity, as well as high efficiency, due to the possibility of reuse of the proposed substrates.

Ф(,м-МУ :Д iu;;il;n-i(..)M V(J,:UUlliФ (, m-МУ: Д iu ;; il; n-i (..) M V (J,: UUlli

I и/июжка ,шя MuiicccniiH Жм.дКих . содержащая длск. iioMCiJiefiMbui н гидроф лп ин K4vibUi, (отличающаяся гсм. чго диск и I и/дрофооное кольце.) ны кьн1См1ч AtoHOjuriHo Ml псхишиыил хл(лри,ча. Ч . 71О iOjii-iu сльсо счЛс Ж1п 7ТВЦ KOJibiia. например nl лгксик1а;а v которых KHV ; ) л, равен внуфением лиамслрх идро(|)(Н)но1 о KOjibiia. н центре однсио колыщ выполнено нс-;/ о л.-1и с1аио(леиии и нем чиска исх июмски, а дру1-ое кольцо UiKXiHciK в качесгве УИЛСИНЯКИКСЙ К Ь1Н1КИ ,члм гнезда.I and / uzhka, sha MuiicccniiH Zhm.dKih. containing dlsk. iioMCiJiefiMbui n hydrophp lpin K4vibUi, (differing in cm. drive and I and / drophonic ring.) we are kn1Sm1ch AtoHOjuriHo Ml psihishil chl (lr, part. of which KHV;) l, is equal to the infusion of Liamslarch idro (|) (H) but1 about KOjibiia. In the center of the odniosio kolysh performed ns -; / o L.-1 and s1aio (leii and him chiska refined in July, and the other ring UiKXiHciK as UILSINYAKIKS K b1N1KI, pl. nests.

Иснольч Каиные ис гочНИКИIznolch Kaynye sources

Двч. .. .Jv 4Uy :/ij л-ПхН . jij N Dvch .. .Jv 4Uy: / ij l-Pkh. jij N

i.)xip filler ЛЬсго can; : ( at. (Д i ), фирма Rigakyi.) xip filler Lsgo can; : (at. (D i), Rigaky

/1 иония./ 1 ionium.

i 1 .Ф. - ) HCiun ui псн11 енос1 ек1ральныйi 1 .F. -) HCiun ui psn11 enos1 ek1ral

фл оресцен сныи ана:1и-ч M. iiavKa, 1969 i .. cip. 149 i конс чичел - i . ИИ eЛJ eкчvaлbHo i С()ос1ъсннос1и yftf Г.М. Маронок ,v. - ii.ll. Ка1алевекиГ 11.В. Кораблина С .Гу; Вд-.СойерFl Orescene Dreams: 1-h M. iiavKa, 1969 i .. cip. 149 i counting - i. AI eJJ ekchvalbHo i C () os1snosnos1i yftf G.M. Maronok, v. - ii.ll. Ka1aleveki G. 11.V. Shiplin S. Gu; Wh-Sawyer

Claims (1)

Подложка для нанесения жидких проб, содержащая диск, помещенный в гидрофобное кольцо, отличающаяся тем, что диск и гидрофобное кольцо выполнены монолитно из поливинил хлорида, при этом подложка дополнительно содержит два кольца, например, из плексиглаза, у которых внутренний диаметр равен внутреннему диаметру гидрофобного кольца, в центре одного кольца выполнено гнездо для установления в нем диска подложки, а другое кольцо выполнено в качестве уплотняющей крышки для гнезда.A substrate for applying liquid samples containing a disk placed in a hydrophobic ring, characterized in that the disk and the hydrophobic ring are made in one piece of polyvinyl chloride, and the substrate further comprises two rings, for example, plexiglass, in which the inner diameter is equal to the inner diameter of the hydrophobic ring , in the center of one ring there is a socket for mounting a substrate disk in it, and the other ring is made as a sealing cover for the socket.