Liquid Lab: Standard-Automation für ICP-Analyse, Chromatographie und andere Verfahren

Liquid Lab: Automatisierung für ICP, Chromatographie und andere Verfahren

HERZOG hat mit dem Liquid Lab eine modulare Lösung entwickelt, die sich auf die automatisierte Vorbereitung und Analyse von Proben für Chromatographie, MS-, ICP-Analyse und andere Verfahren spezialisiert. Das Liquid Lab revolutioniert die Automatisierung verschiedener Verfahren, darunter die Solid-Liquid-Extraktion, Säureaufschluss, mikrowellenunterstützte Extraktion und das QuEChERS-Verfahren. Es integriert zudem kundenspezifische Präparationsschritte, um eine umfassende Abdeckung aller notwendigen Prozesse zu gewährleisten. Jede Komponente wurde für eine maximale Reproduzierbarkeit bei einem minimalem Kontaminationsrisiko optimiert, um präzise und genaue Ergebnisse sicherstellen zu können.

Das Design des Liquid Labs ist kompatibel mit den Abmessungen einer Standard-Laborbench. Dadurch wird die nahtlose Integration in bestehende Labore erleichtert. Die Konstruktion legt großen Wert auf Korrosionsbeständigkeit, um eine langfristige Zuverlässigkeit auch bei Einsatz von Säuren zu gewährleisten. Das LiquidLab wurde für hohe Systemdurchsätze in industriellen Betrieben und analytischen Laboren entwickelt. Das modulare Konzept ermöglicht eine schnelle und kosteneffiziente Hochskalierung der Automation bei steigenden Probenzahlen oder Erweiterung des analytischen Spektrums.

Flexible Handhabung unterschiedlicher Vials und Gefäße

Das Liquid Lab zeichnet sich durch seine hohe Flexibilität im Umgang mit einer Vielzahl von Probenbehältern aus. Dank eines fortschrittlichen x-/y-z-Portalsystems können Gefäße sicher und effizient transportiert werden. Die speziell konzipierten Greifer des Systems gewährleisten nicht nur einen sicheren Transport, sondern ermöglichen auch eine platzsparende Anordnung der Behälter in den Modulen und den Ein- und Ausgabestationen.

Unsere innovative Decapping-Station erlaubt das zuverlässige Öffnen und Schließen von Behältern mit unterschiedlichen Verschlusstypen – von Drehverschlüssen unterschiedlicher Größe bis hin zu speziellen Druckverschlüssen für Mikrowellenbehälter. Dadurch wird die Nutzung einer breiten Palette von Gefäßen innerhalb einer einzigen Anlage möglich.

Dosieren von Flüssigkeiten und Pulvern

Im Liquid Lab übernehmen spezialisierte Module die präzise Dosierung von Flüssigkeiten und Pulvern, wobei der Fokus auf Präzision, Genauigkeit, Kontaminationsvermeidung und effizientem Probendurchsatz liegt.

Unsere Flüssigkeitsdosiereinheiten (Liquid Dosing Units) sind mit Membranpumpen oder Spritzenpumpen ausgestattet, je nach den spezifischen Anforderungen an Dosiermenge und -genauigkeit. Diese Einheiten sind in der Lage, bis zu fünf Flüssigkeiten, einschließlich Spike, präzise zu dosieren. Wenn erforderlich kann der Füllstand des Gefäßes entweder durch einen Ultraschalldetektor oder unser innovatives SparkPoint-Vision-Modul ermittelt wird, um das erforderliche Volumen exakt nachzufüllen. Zudem ist eine gravimetrische Dosierung von Flüssigkeiten möglich.

Die Pulverdosiereinheiten (Powder Dosing Units) sind darauf ausgelegt, sowohl Probenmaterial als auch Zusätze präzise in die vorgesehenen Gefäße einzubringen. Abhängig von der spezifischen Anwendung werden verschiedene Dosiertechniken und Materialien eingesetzt, um auch hier eine hohe Dosiergenauigkeit und Kontaminationsvermeidung sicherzustellen.

Transferieren von Flüssigkeiten

Für viele Anwendungen ist der Transfer von Probenflüssigkeit zwischen Behältern erforderlich. Die Liquid Transfer Unit des Liquid Labs stellt hierfür verschiedene Technologien bereit, um einen effizienten Flüssigkeitswechsel zu ermöglichen.

Für den Transfer kleinerer Volumina bietet sich die Nutzung einer Pipette an. Hierbei kann entweder eine fest installierte Pipettenspitze zum Einsatz kommen, die nach jedem Gebrauch sowohl von außen als auch innen gründlich gereinigt wird. Für Anwendungen mit höchsten Anforderungen an die Kontaminationsfreiheit stehen zudem Einweg-Pipettenspitzen zur Verfügung, die nach jedem Gebrauch automatisch ersetzt werden.

Bei der Übertragung größerer Flüssigkeitsmengen wird typischerweise ein Schlauch-Ventilsystem genutzt. Dieses System ermöglicht eine effiziente und gründliche Reinigung mittels Spülflüssigkeit.

Automatisierung weiterer Prozessschritte: Homogenisieren, Erhitzen, Zentrifugieren

Das Liquid Lab deckt sämtliche Routineprozesse wie Homogenisieren, Erhitzen und Zentrifugieren mit speziell konzipierten Modulen ab, die auf die spezifischen Anforderungen der jeweiligen Anwendung zugeschnitten und flexibel anpassbar sind.

Für energieintensive Mischvorgänge, wie sie etwa im QuEChERS-Verfahren benötigt werden, bieten wir leistungsstarke Vortex-Schüttler. Für die simultane Bearbeitung mehrerer Proben stehen Plattformschüttler mit diversen Bewegungsmustern zur Verfügung. Ergänzt wird unser Angebot durch Überkopfschüttler und automatisierte Magnetrührer, die eine effektive Durchmischung der Proben gewährleisten.

Thermische Prozesse für Extraktionen und Aufschlüsse werden durch Heizmodule unterstützt, die auch in Kombination mit Plattformschüttlern einsetzbar sind und Temperaturen bis zu 450° C erreichen können. Das LiquidLab ermöglicht das automatische Bestücken der Reaktionsgefäße mit Uhrgläsern. 

Das Liquid Lab führt das automatisierte Zentrifugieren verschiedener Probenmengen durch. Dabei werden hauptsächlich Ausschwingrotoren verwendet, für benötigte hohe Drehzahlen können aber auch Festwinkelrotoren eingesetzt werden.

Aufreinigungsverfahren

In das Liquid Lab kann das komplette QuEChERS- Verfahren inklusive Hinzugabe von Sorbentien zur Entfernung von Matrixinterferenzen abgebildet werden. In aller Regel sind die entsprechenden PSA-C18 oder GCB-Sorbentien bereits in den entsprechenden Zentrifugenröhrchen enthalten. Es ist aber auch möglich, die Stoffe einzeln mit Hilfe der Powder Dosing Unit zu dosieren.

Die SPE-Aufreinigung kann auf unterschiedliche Art und Weise erfolgen. Je nach Analyten, verwendeter Säule und notwendiger Durchflussgeschwindigkeit können Unterdruck oder Überdruck- Verfahren angewendet werden. Konditionieren der Säule, Waschen und Eluieren finden selbstverständlich voll automatisch und kontaminationsfrei statt.

Anschluss an Analyse-Geräte

Die Bereitstellung der Analyseflüssigkeit für das Analysegerät im Liquid Lab kann auf verschiedene Weisen erfolgen. Eine Option ist die direkte Übertragung der Analyseflüssigkeit zum Instrument mittels der ICP Transfer Unit. Bei Bedarf kann ein Filter integriert werden, um potenzielle Feststoffpartikel zu entfernen.

Als Alternative kann die Analyseflüssigkeit durch die Liquid Transfer Unit in passende Vials überführt werden, die dann über ein Rack in den Autosampler des Analysegeräts eingesetzt werden. Die Synchronisation der Proben-Identifikation erfolgt dabei nahtlos zwischen der PrepMaster-Software und dem Analyseinstrument, wodurch ein effizienter und fehlerfreier Datenfluss gewährleistet wird.