Você que trabalha com análises químicas talvez tenha já ouvido falar em FIA. A sigla significa análise de injeção em fluxo, uma técnica analítica criada em 1975 pelo Professor Jaromír (Jarda) Růžička descrita em seu artigo “Flow Injection Analysis. Part I. A new concept of fast continuous flow analysis”, que pavimentou o caminho para a automação de processos analíticos em laboratório.
Em 1987 o professor Růžička fundou a mais proeminente empresa dedicada a esta técnica: a FIALAB. Desde então, a FIALAB tem se dedicado ao desenvolvimento e automação de métodos de análise normatizados, voltados para análise de águas, efluentes, solos, e outros tipos de amostra.
Como funciona a técnica de análise por injeção em fluxo (FIA)
Vamos tomar um exemplo comum em laboratórios de águas e solos: a análise de fosfato. Nesta análise, são adicionados reagentes manualmente à amostra, que eventualmente desenvolve uma cor azulada, proporcional à concentração de PO43-. Todas as operações são feitas manualmente – adição de reagentes, agitação, inserção no fotômetro e leitura.
No caso da técnica de FIA, os reagentes são pré-preparados, e conectados a um circuito analítico composto de uma válvula e bobinas de reação (denominados reatores no diagrama a seguir) e de um ou mais detectores, além outros dispositivos necessários para acelerar a análise, como um aquecedor, no caso da análise de fosfato.
As amostras são posicionadas em um amostrador automático, cuja saída da injeção é conectada a uma válvula. Em sua posição normal, ela permite o fluxo de um fluido transportador (normalmente água ultrapura), e quando ela é acionada, a amostra é admitida no circuito analítico, em fluxo contínuo em direção ao detector. Os reagentes são adicionados ao longo do caminho, e as bobinas de reação possuem a função de maximizar o tempo de contato entre o reagente e o analito. Caso seja necessária alguma etapa de aquecimento (para acelerar as reações químicas) ou de separação ( para isolar a substância que se deseja analisar), ela pode ser posicionada adequadamente entre ou simultaneamente às etapas de reação.
Deste modo, ocorre um gradiente de dispersão ao longo do reator, que devido à natureza precisa e constante da injeção e fluxo, resulta em uma reação química praticamente completa – e mais importante – gerando um efeito (cor, fluorescência ou conversão química) proporcional à concentração da espécie que se deseja analisar. O resultado é observado no software de controle do instrumento, onde se pode ver as diversas amostras/concentrações detectadas em relação ao tempo de corrida.
Veja o vídeo a seguir para entender um pouco do processo. Em fluxo normal, a amostra (S, azul) está alinhada para o descarte (W), enquanto o transportador (C, vermelho) se mistura ao reagente 1 (R1, amarelo), e segue para o reator e detector, passando por M1, B e M2. Ao acionar a válvula, o líquido transportador “empurra” a amostra no loop em direção ao fluxo de saída. Ao se misturar com o reagente R1, o fluxo se torna verde (mistura do amarelo R1 com a amostra S azul), e segue para os reatores e detector.
Este tipo de arranjo é uma melhoria no método de FIA clássico, denominada de lab-on-a-valve (ou LOV). É possível acrescentar outros reagentes, reatores, detectores e outras peças para favorecer a reação e a detecção, tornando a técnica extremamente versátil e ideal para laboratórios com alta demanda.
Quais as vantagens método de análise por injeção em fluxo?
- Velocidade de resposta: como todos os passos da análise são automatizados, e a reação ocorre em fluxo, é possível realizar injeções sequenciais de amostras, e os sinais são percebidos pelos detectores em série, permitindo realizar análises com intervalos de, literalmente, segundos. Isso significa um salto quântico de produtividade – especialmente onda há altíssima demanda de análises, como laboratórios centrais corporativos e prestadores de serviço.
- Repetibilidade: devido à natureza automática da injeção, adição de reagentes e detecção, a precisão nos resultados é superior aos métodos manuais correspondentes. Isso traz mais confiabilidade aos resultados, o que é especialmente importante para laboratórios acreditados.
- Múltiplos detectores e acessórios: os equipamentos da FIALAB são flexíveis a ponto de permitir a análise de diversos analitos e amostras. Tudo o que precisamos saber são as características da amostra, o analito e qual a performance esperada, e o equipamento é configurado de acordo com a aplicação, incluindo
- Células de medição de diversos materiais e tamanhos
- Acessórios para aceleração e separação de analitos, como aquecedores, digestores, separadores de gás e até destiladores!
- Detectores de diversos tipos como UV-VIS, IR, fluorimétrico, amperométrico, potenciométrico e até fotometria de chama!
- Versatilidade: combinando-se detectores e reagentes químicos diferentes, é possível montar um sistema modular capaz de analisar 5 ou mais parâmetros, simultaneamente ou em série, tornando-se um mini-laboratório de alta produtividade a seu serviço!
- Conformidade com normas internacionais: os equipamentos da FIALAB replicam exatamente os reagentes e passos descritos em normas de organismos internacionais de análises, como a APHA (Standard Methods) e a EPA. A FIALAB, inclusive, desenvolveu um método próprio para análise de amônia por fluorometria, que se tornou um método oficial da EPA (Fialab Method 100)!
A FIALAB possui dois modelos em seu portfolio, cada qual com uma vocação para uma aplicação:
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Referências
Flow Injection Analysis. Part I. A new concept of fast continuous flow analysis
Analytica Chimica Acta, 1975, 78, 145–157.
https://www.flowinjectiontutorial.com/index.html, 2025 Charles University, Faculty of Pharmacy in Hradec Králové
FIAlab Method 100, Determination of Inorganic Ammonia by Continuous Flow Gas Diffusion and Fluorescence Detector Analysis
40 CFR Part 136, RIN 2040-AF84, Clean Water Act Methods Update Rule for the Analysis of Effluent
