POSED číhá na škodliviny.

Separuje. Zakoncentruje. Změří přímo na elektrodě.

Membránová cela pro elektrochemický monitoring vod v terénu. POSED odděluje cílové látky od matrice vzorku a zakoncentruje je přímo nad elektrodou. Ve spojení s přenosným potenciostatem umožňuje měření bez přenášení extraktu.

Hledáme výrobního a licenčního partnera pro společnou adaptaci a uvedení do praxe.

Projednat spolupráci |  Jak POSED funguje

Funkční prototyp ověřený při terénním měření · Český užitný vzor č. 39036

Příprava vzorku, která může s vámi do terénu

Přenosné elektrochemické analyzátory a čipové elektrody už umožňují citlivé měření mimo laboratoř. U reálných vod ale zůstává úkolem oddělit měřenou látku od rušivých složek a zvýšit její koncentraci. POSED doplňuje tento krok přímo do měřicí cely.

1. Separace a prekoncentrace v jedné cele: příprava vzorku přímo u elektrody.
2. Bez přenosu extraktu: po extrakci následuje měření v téže cele.
3. Bez dalšího napájení: v klidovém režimu probíhá extrakce samovolnou difúzí.
4. Jednoduchá konstrukce: malé množství materiálu a chemikálií jako základ dostupné analýzy.

Od vzorku k měření v jedné cele

Prohlédnout interaktivní model

Pod exkrakční membránou je tenká vrstva vnitřního roztoku přímo na čipové elektrodě typu SPE. Nad membránou se nachází vzorek vody s upraveným pH. Volba membránové kapaliny a pH obou vodných fází určuje, které látky se budou extrahovat.

1. POSED odděluje: cílová látka přechází ze vzorku přes kapalinu ukotvenou v pórech membrány. Vhodné extrakční podmínky omezují přenos rušivých složek. To umožňuje využití i pro silně znečištěné vzorky.
2. POSED zakoncentrovává: látka se zachytává v malém objemu vnitřního roztoku pod membránou. Doba extrakce řídí dosažený stupeň prekoncentrace.
3. POSED změří: připojený potenciostat provede voltametrické měření přímo v cele. Extrakt není nutné odebírat ani přenášet jinam.

Pro cílený monitoring organických látek ve vodách

Současné třífázové uspořádání je vhodné pro vybrané elektroaktivní organické látky. Patří sem například pesticidy a léčiva obsahující aromatické aminy nebo fenolické skupiny. Extrakční a měřicí podmínky se nastavují pro konkrétní analyt a vodnou matrici.

Povrchové vody. Provoz prototypu byl ověřen při měření říční a stojaté vody přímo v terénu.

Průmyslové a odpadní vody. Představují další směr aplikace po vývoji a ověření odpovídající metodiky.

POSED vyvíjíme jako terénní doplněk laboratorních analýz. Cílem je rychlý screening a výběr vzorků k následnému podrobnému rozboru; po validaci konkrétní metody také kvantitativní stanovení. Samotný neznámý voltametrický pík není identifikací škodliviny.

Od odběru k voltamogramu přibližně za 15 minut

Při zkouškách na Mělnicku jsme vzorky Vltavy, Labe a stojaté vody analyzovali přímo na místě. Cela pracovala ve vsádkovém režimu bez čerpadla. Měření probíhalo na screen-printed bor-dopované diamantové elektrodě (SP-BDDE) s bateriovým potenciostatem ovládaným z telefonu přes Bluetooth.

Po odběru a sestavení cely následovala desetiminutová extrakce a voltametrické měření. Celý postup poskytl výsledek přibližně do 15 minut od příjezdu na místo. Potřebná doba extrakce závisí na analytu a požadovaném stupni prekoncentrace.

Co terénní zkouška ověřila: sestavení, těsnost, stabilitu membrány, elektrické připojení a získání řádných voltamogramů mimo laboratoř. Nedocházelo k úniku vnitřního elektrolytu, protržení membrány ani tvorbě bublin.

Sedm z osmi experimentů bylo pod odhadovanou mezí detekce. Jeden neidentifikovaný signál lze považovat za záchyt případné škodliviny.

Image

Laboratorně doložené analytické parametry

Pro lercanidipin ve vodné matrici jsme v průtokovém uspořádání POSEDu dosáhli následujících parametrů při měření na SP-BDDE:

Pojďme POSED přenést do praxe

Hledáme výrobce elektrochemických analyzátorů a licenčního partnera pro společnou adaptaci POSEDu pro monitoring vod. Nabízíme funkční laboratorní prototyp ověřený při terénním měření a odborné zázemí pro jeho další rozvoj.

Současná cela je přizpůsobena standardnímu formátu Metrohm DropSens SPE. Pro jiný elektrodový čip upravíme geometrii podle jeho rozměrů a polohy elektrodového systému. Kontakt elektrody zůstává mimo celu a připojuje se běžným kompatibilním kabelem.

Co do spolupráce přinášíme

1. Konstrukční dokumentaci a CAD modely včetně úprav pro konkrétní elektrodový čip.
2. Optimalizované podmínky 3D tisku a výrobu pilotní série v dohodnutém rozsahu.
3. Odbornou podporu a konzultace při vývoji analytické metodiky; počáteční zaškolení.
4. Licenční využití řešení za podmínek sjednaných podle zamýšlené spolupráce.

Partner zajistí kompletaci a distribuci výsledného produktu. Rozsah adaptace, zajištění výroby i licenční podmínky jsou předmětem dohody.

Projednat adaptaci a licenci

Další možnosti spolupráce

Provozovatelé monitoringu vod: společně definovat cílovou aplikaci a ověřit ji na reálných vzorcích v provozních podmínkách.

Elektroanalytické laboratoře: zavést membránovou mikroextrakci do měření tam, kde HF-LPME dosud nevyužívají, s naší metodickou podporou.

Výrobci elektrod: rozvíjet integrované provedení cely a elektrodového systému, případně formou společného výzkumného projektu, například TA ČR.

Chráněné řešení s odborným zázemím

Konstrukční řešení chrání český užitný vzor č. 39036 „Průtokové zařízení pro separaci a prekoncentraci vzorku“. Majitelem je Ústav fyzikální chemie J. Heyrovského AV ČR, v. v. i.

Máte zájem o

• licenci technologie,
• pilotní testování v reálném provozu,
• společný vývoj aplikací,
• integraci do existujících přístrojů?

Kontaktujte nás.

Mgr. Vojtěch Hrdlička, Ph.D.

email: vojtech.hrdlicka@heu.cas.cz