新世代的營養鹽自動分析法

海洋探勘經常需要分析大量樣本中的營養鹽。這個工作通常須仰賴自動分析儀來進行。自動分析法自1970年代開創以來,大致可分為三個世代,包括第一代的氣泡中隔流動分析法(ASFA)、第二代的流動注入分析法(FIA)和第三代的序列注入分析法(SIA)。這三代產品各有其功能、特色,但也都各有其盲點,特別是載流稀釋、信號拖尾,氣泡干擾、化學反應不完全等問題。還有就是在這些自動分析法中,須要靠精密的幫浦來推動液體和試劑,造成市面上儀器價格和維護成本非常昂貴。

本所白書禎名譽教授在退休前研發了一種新式的自動分析法,很巧妙的解決了前三代技術的盲點。這個新技術的重點在於: 將數個微型幫浦(micro pumps)和多個直流繼電器(relays)結合,使”液體管路”和”電控線路”合併組成了一塊”積體液電板”(Integrated electric-Liquid manifold)。其結構簡單、成本低廉,但功能強大,徹底解決了過往棘手的載流、拖尾、氣泡、化學反應不完全等問題。

這個新技術命名為步進流自動分析法(Step-flow autoanalyzer, StepFA),其應用於測定環境水體的亞硝酸鹽、磷酸鹽、矽酸鹽的實例,已發表於美國化學會ACS Omega期刊(open acess)。原文請參閱: Pai, S.C. A micro-peristaltic-pump-driven step-flow autoanalyzer: application to measurement of nitrite, phosphate and silicate, ACS Omega, 2025, 10, issue 25, 27491-27500。DOI: 10.1021/acsomega.5c03305

圖一 自助式的步進流自動分析儀(位於台大海研所304實驗室)

圖二 將液體管路和電控線路合併組成的積體液電板