ما تغطيه هذه الفئة
تُحدِّد أجهزة التحليل ما تحويه العينة وكمّيته، وهي أجهزة مختبرية بحدّ تعريفها؛ إذ تُؤخذ العيّنة وتُجهَّز وتُقاس في ظروف مضبوطة. وهذا هو الفاصل بينها وبين المحلّلات المتصلة التي تعمل على مجرى العملية مباشرة، فطلب المواصفات في الحالتين حديثان لا يلتقيان.
تُقتنى هذه الأنظمة عادةً وفق طريقة موثَّقة، لذلك تبدأ المواصفة من ثلاثة أمور ثم تتفرّع عنها: المادة المستهدفة، أي المادة المراد قياسها؛ والوسط، أي كل ما عداها في العيّنة؛ وحدّ الكشف الذي يجب أن تبلغه النتيجة. ولا يُسأل عن التقنية ولا عن التكوين إلا بعد الحسم فيها.
وللترتيب أهميته، لأن المادة الواحدة يقبل قياسها بعدّة تقنيات تتباين كلفة تشغيلها تباينًا كبيرًا؛ ومن اختار بالألفة مع تقنية لا بالمتطلّب وجد نفسه بجهاز لا يفي بالطريقة الملزم بها. أمّا بيئة الدعم من غازات وتفريغ وتبريد ومستهلّكات ومعايير مرجعية فهي جزء من القرار، لا أمر يُترك إلى ما بعده.
أنواع المنتجات في أجهزة التحليل
| نوع المنتج | كيف تقيس | ما تُحدَّد من أجله عادةً |
| مقاييس الطيف الضوئي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية | امتصاص الضوء عند أطوال موجية محدّدة، ثم تحويله إلى تركيز بمنحنى معايرة | القياس الكمّي للأنواع الماصّة في مدى الأشعة فوق البنفسجية أو المرئية، والطرق الروتينية المبنية على تفاعلات مولِّدة للّون |
| مقاييس الطيف بالأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه | امتصاص الروابط الجزيئية للطاقة تحت الحمراء، ثم مقارنتها بأطياف مرجعية | التعرّف إلى المواد والمجموعات الوظيفية، بما فيها المواد الصلبة والصيغ التي لا تتطلّب طريقة كمّية |
| أجهزة الكروماتوغرافيا الغازية | فصل المكوّنات في تيار غاز حامل، والكشف عنها عند خروجها من العمود | المخاليط المتطايرة وشبه المتطايرة، والمذيبات المتبقّية، وفحوص النقاء التي يلزم فيها فصل قبل التعرّف |
| أجهزة الكروماتوغرافيا السائلة | فصل المكوّنات في طور متحرك سائل على طور ثابت | المركبات غير المتطايرة أو غير المستقرّة حراريًا أو الأيونية، التي لا تحتمل طريقة كروماتوغرافية غازية |
| مقاييس الطيف الكتلي | فصل الأيونات بنسبة الكتلة إلى الشحنة والكشف عنها، بما يعطي تمييزية عالية | التأكيد والتعرّف حين يجب أن يجتمع معًا حدّ كشف منخفض وجواب قاطع |
| مقاييس الامتصاص الذري | امتصاص الذرات في الحالة الأساسية الضوء عند أطوال موجية تخصّ كل عنصر | تراكيز الفلزات في المياه والتربة والسبائك والعيّنات الحيوية، حيث يُحدَّد عنصر واحد في كل مرة |
| محلّلات TOC | أكسدة الكربون العضوي، ثم قياس ثاني أكسيد الكربون الناتج | أعمال المياه ومياه الصرف حيث الحمولة العضوية هي الرقم المُبلَّغ عنه، وحيثما يسري حدّ تنظيمي |
| محلّلات حجم الجسيمات | حيود الليزر أو تحليل الصور لاستنتاج توزيع الأحجام من العيّنة | المساحيق والعوالق والمستحلبات، حيث التوزيع هو النتيجة لا قيمة مفردة |
تُدرَج في هذه الفئة أيضًا مقاييس الألوان ومحلّلات التركيب العنصري والملحقات التي تدعم هذه الأنظمة.
كيف تختار جهاز تحليل
نادرًا ما يوجد جهاز واحد صحيح لمهمة، لكن توجد دائمًا قائمة مختارة يمكن تسويغها ومجموعة إجابات تُقصي ما عداها. وهذه هي الأسئلة التي تحسم الأمر.
- المادة المستهدفة والوسط معًا، فالوسط كثيرًا ما يحسم التقنية أكثر ممّا تحسمها المادة نفسها؛ إذ تصير عيّنة ماء صافية وعيّنة صلبة مهضومة مسألتين مختلفتين بهدف واحد.
- حدّ الكشف وحدّ الإبلاغ، بما في ذلك أي مستوى تنظيمي يجب أن تُقارَن به النتيجة، لا أن تُكشف عنده فحسب.
- الطريقة أو المعيار الذي يتّبعه المختبر، فإجراءات الاعتماد تسمّي التقنية ومعايير القبول في الغالب.
- الإنتاجية: عدد العيّنات وزمن التجهيز، وما إذا كان المختبر يعمل بالدفعات أو بالتتابع؛ وهذا يقرّر جدوى الأتمتة.
- مسار تجهيز العيّنة، لأن الاستخلاص والهضم والتخفيف تستغرق أكثر من القياس نفسه في الغالب، وهي التي تضبط السعة الفعلية للمختبر.
- المستهلّكات وتوريدها: الأعمدة والمصابيح والغازات والمذيبات والمعايير والمواد المرجعية، فلكلٍّ كلفة تشغيل وتاريخ صلاحية.
- بيئة الدعم المطلوبة: مساحة الطاولة، والتفريغ، والتبريد، وتوريد الغاز، والتهوية، ومصدر التغذية؛ فهي كثيرًا ما تكون القيد الذي يقرّر أي جهاز يمكن تركيبه أصلًا.
- معالجة البيانات: ما إذا كانت النتيجة يجب أن تُبلَّغ بصيغة معيّنة، أو تُحفظ في نظام المختبر، أو تُدقَّق مقابل البيانات الخام.
- دعم الخدمة والمعايرة، بما فيه الوصول إلى المعايير المرجعية وإلى ترتيب خدمة يستجيب ضمن زمن التعطّل الذي يتحمّله المختبر.
استعراض عملية الاختيار بالترتيب
- اذكر المادة المستهدفة والوسط ومدى التركيز، وأكّد ما ستُقارَن به النتيجة.
- حدّد الطريقة أو المعيار الذي يجب على المختبر اتّباعه، فقد يحسمان التقنية قبل أي نظر في سواهما.
- اضبط حدّ الكشف ومعايير القبول التي يجب أن تفي بها النتيجة.
- اختر التقنية من هذه الإجابات الثلاث مستعينًا بجدول المقارنة أعلاه، لا من ألفته بنظام بعينه.
- احسب مسار تجهيز العيّنة وتأكّد أنه ينفَّذ بالعتاد والكوادر المتاحة.
- قِد النظام على قدر الإنتاجية المطلوبة، بما في ذلك ما إذا كان حامل العيّنات الآلي أو خطوة التجهيز المؤتمتة مبرَّرًا.
- أكّد شروط التركيب: الغازات، والتفريغ، والتبريد، والتهوية، والتغذية، ومساحة الطاولة؛ فهي كثيرًا ما تقرّر الجدوى.
- حدّد المستهلّكات والمعايير وترتيب الخدمة الذي يجب أن يكون جاهزًا ليشتغل النظام من يومه الأول.
مقارنة التقنيات
| التقنية | الأكثر ملاءمة ل | الحدود | السؤال المعتاد |
| الامتصاص الجزيئي للأشعة فوق البنفسجية والمرئية | الطرق الكمّية المبنية على نوع ماصّ أو على تفاعل يكوّن لونًا | تحتاج مادة ماصّة، وتتأثّر بتداخل الوسط، وتعتمد على التعامل الحذر مع خلايا القياس وعلى قياس الشاهد | كم توجد من مادة معروفة |
| مطيافية الأشعة تحت الحمراء بتحويل فورييه | التعرّف إلى هوية المادة، بما فيها المواد الصلبة والمخاليط | يتداخل الماء وبعض الأوساط، وتعتمد قراءة المخاليط المعقّدة على مكتبات الأطياف المرجعية المتاحة | ما هذه المادة |
| الكروماتوغرافيا الغازية | المخاليط المتطايرة وشبه المتطايرة التي يجب فصلها قبل قياسها | يلزم أن تكون العيّنة متطايرة ومستقرّة حراريًا، واختيار العمود والكاشف هو الذي يحدّد ما يمكن فصله | ما المكوّنات الحاضرة وبأي نسبة |
| الكروماتوغرافيا السائلة | المركبات غير المتطايرة أو غير المستقرّة حراريًا أو الأيونية، بما فيها الجزيئات الكبيرة | كلفة المذيبات وزمن تطوير الطريقة؛ فالطور المتحرك يصير بند تشغيل ومسألة تخلّص منه | ما تركيب خليط سائل |
| الامتصاص الذري | تراكيز الفلزات عبر طيف واسع من الأوساط | التصميم التقليدي يحدّد عنصرًا واحدًا في كل مرة، وبعض العناصر تحتاج أسلوب ذرٍّ مختلفًا | كم من هذا الفلز موجود |
| مطيافية الكتلة | التعرّف والتأكيد عند تراكيز منخفضة، وحدها أو كاشفًا لإحدى تقنيات الفصل | تحتاج تفريغًا وبيئة مضبوطة ومستهلّكات وخبرة في القراءة، ونادرًا ما تكون أوّل شراء مستقلّ | ما الموجود بالضبط عند تراكيز ضئيلة |
المعاملات التي يجب تأكيدها قبل الطلب
ما يبقى بعد اختيار التقنية هو قائمة قيم لا يستطيع موقع التركيب إلا هو أن يوفرها. وهذه هي القيم التي تغيّر الموديل، أو السعر، أو مدة التنفيذ:
- المادة أو المواد المستهدفة، والوسط الذي تأتي فيه العيّنة.
- مدى التركيز وحدّ الكشف الذي تتطلّبه الطريقة.
- الطريقة أو المعيار الذي يتّبعه المختبر، أو معايير القبول التي تُبلَّغ النتيجة مقابلها.
- شكل العيّنة ومسار تجهيزها، بما في ذلك أي خطوة هضم أو استخلاص أو تخفيف.
- الإنتاجية: عدد العيّنات في اليوم أو في الدفعة، والزمن المتاح للتجهيز.
- التركيب المتاح: مساحة الطاولة، والتغذية، والغازات، والتفريغ، والتبريد، والتهوية.
- متطلّبات البيانات: صيغة النتيجة، والبرمجيات، والتخزين، وما إذا كان يجب احتفاظ بالبيانات الخام.
- المستهلّكات والمعايير المرجعية المطلوبة مع أمر الشراء الأول.
- توقّعات المعايرة والخدمة، بما فيها الفترة وزمن الاستجابة الذي يحتاجهما المختبر.
- ما إذا كان المختبر يعمل ضمن نظام جودة، وما الوثائق التي يجب أن ترافق النظام.
الأرقام مذكورة لا مُفترضة
تختلف المواصفات من موديل إلى آخر ومن تطبيق إلى آخر، لذلك لا تُذكر على هذه الصفحة أي قيمة أداء. وعندما لا يكون أحد المعايير موثَّقًا لموديل بعينه، تقول صفحة المنتج ذلك بدل سدّ الفجوة برقم معقول الظنّ. أرسل القيم أعلاه ونعيد إليك القيم التي يلتزم بها الموديل المحدَّد فعلًا.
أين تُستخدم هذه الأجهزة