Cubetas de flujo de cuarzo para HPLC y análisis de flujo continuo
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Cubetas de flujo de cuarzo
Cubetas de flujo de cuarzo para HPLC y análisis de flujo continuo
Cubetas ópticas de paso de luz definido con conexiones de fluido en línea — para detectores de HPLC, FIA/CFA, monitorización de procesos y cinética de flujo detenido. Pasos de luz de 0,5–10 mm, luz de dos vías y de cuatro vías, JGS1 de grado fluorescencia.
0,5–10 mm
Pasos de luz
2 vías / 4 vías
Geometría de luz
140 µL+
Volumen mínimo
JGS1 / JGS2
Grados de cuarzo
Una cubeta de flujo de cuarzo es una cubeta de espectroscopía de cuarzo sellada con puertos de entrada y salida de fluido, diseñada para medir absorbancia UV-Vis, emisión de fluorescencia o dispersión sobre una corriente de muestra en movimiento — lo más habitual, como cubeta detectora en HPLC y UPLC, en análisis por inyección en flujo (FIA), análisis de flujo continuo (CFA) y monitores de proceso en línea. Los pasos de luz van de 0,5 mm (UPLC) a 100 mm (proceso / análisis de trazas), con geometría de luz de dos vías para absorbancia y de cuatro vías para fluorescencia.
TL;DR — cuándo usar una cubeta de flujo de cuarzo:
Necesita medir absorbancia UV-Vis, emisión de fluorescencia o dispersión sobre una muestra en movimiento — eluyente de HPLC, corriente del automuestreador, agua de proceso, mezcla de reacción cinética. Una cubeta de flujo sustituye a una cubeta estática por un cuerpo de cuarzo sellado con tubos de entrada/salida, de modo que la muestra pasa por el paso óptico de forma continua. Elija luz de 2 vías para detección de absorbancia/HPLC, luz de 4 vías para fluorescencia (recogida de emisión a 90°).
Definición
¿Qué es una cubeta de flujo de cuarzo?
Una cubeta de flujo de cuarzo — también llamada cubeta de paso continuo o celda de flujo — es una cámara óptica mecanizada con precisión con dos puertos para la conducción de fluido. La muestra entra por la entrada, llena el paso óptico, sale por la salida, y el espectrofotómetro o fluorómetro lee de forma continua a medida que el fluido se desplaza.
La construcción es idéntica a una cubeta de cuarzo estática en todo lo demás: cuarzo JGS1 para transmisión UV completa hasta 185 nm, paralelismo dentro de ±0,005 mm en los grados Sintered 83 / Molded 83, y la misma correspondencia de dimensión Z que las cubetas estándar. Las únicas diferencias:
- Cuerpo sellado — sin tapa extraíble; la cámara óptica está permanentemente cerrada.
- Tubos de entrada / salida — normalmente boquillas de cuarzo de 1/16″ o 1/8″ de DE que aceptan tubo de PTFE o PEEK mediante racores sin férula.
- Volumen interno definido — seleccionado para equilibrar la resolución de picos de HPLC (cuanto menor, mejor) frente al límite de detección (mayor paso × mayor volumen = más señal).
La cubeta se monta en el mismo portacubetas que una cubeta estática; la única complejidad añadida es conectar la entrada y la salida a su sistema de fluidos — normalmente la salida de la columna (HPLC) o una bomba peristáltica (FIA/CFA).
Geometría de luz
Cubetas de flujo de luz de dos vías frente a cuatro vías
La decisión más importante al pedir una cubeta de flujo es si necesita acceso óptico de dos vías (solo transmisión) o de cuatro vías (transmisión + emisión a 90°).
| Luz de dos vías | Luz de cuatro vías | |
|---|---|---|
| Caras pulidas | 2 (entrada + salida) | 4 (entrada + salida + 2 caras laterales) |
| Absorbancia UV-Vis | ✅ Óptima | ✅ Sí (ligeramente más coste) |
| Fluorescencia (90°) | ❌ No | ✅ Requerida |
| Dispersión en ángulo recto | ❌ No | ✅ Sí |
| Mejor para detector UV de HPLC | ✅ | Excesivo |
| Mejor para detector FLD | ❌ | ✅ Requerida |
| Mejor para cinética de flujo detenido + emisión | ❌ | ✅ |
| Coste | 1× | 1.4–1.8× |
Regla de decisión: Si solo va a medir absorbancia, elija 2 vías. Si existe alguna posibilidad de necesitar fluorescencia (ahora o por un futuro cambio de detector), elija 4 vías — el sobrecoste es pequeño y evita volver a comprar la cubeta más adelante.
Selección del paso de luz
Cómo elegir el paso de luz adecuado para el análisis en flujo
El paso de luz fija la sensibilidad. La relación de Lambert-Beer (A = ε·c·L) significa que duplicar el paso de luz duplica la señal a concentración fija. Pero en sistemas de flujo hay un compromiso: paso más largo = mayor volumen interno = pico de HPLC más ancho.
| Paso de luz | Volumen típico | Impacto en el pico de HPLC | Mejor caso de uso |
|---|---|---|---|
| 0,5 mm | ~140 µL | Insignificante | UPLC, cinética rápida, muestras de alta OD |
| 1 mm | ~350 µL | Insignificante–pequeño | Detector UV de HPLC estándar (el más común) |
| 2 mm | ~0,7 mL | Pequeño (Δ<5 % para picos de 1 min) | HPLC de trazas, analitos de baja concentración |
| 3 mm | ~1,05 mL | Apreciable en picos estrechos | HPLC preparativa, FIA |
| 10 mm | ~3,5 mL | Gran ensanchamiento de pico en HPLC analítica | Monitorización de procesos, CFA, flujo detenido |
Para HPLC analítica la mayoría de los usuarios eligen un paso de 1 mm. Los usuarios de UPLC suelen ir a 0,5 mm. Para monitorización de procesos o FIA donde la resolución de picos no importa, 10 mm da 10× la señal de absorbancia de una cubeta de 1 mm.
Para un tratamiento más profundo del compromiso absorbancia–concentración, consulte nuestra matriz de selección de paso de luz por analito y la guía completa de paso de luz.
Aplicaciones
Dónde se usan las cubetas de flujo de cuarzo
HPLC
Detección UV / FLD de HPLC
Cubeta detectora en línea para HPLC analítica. El paso de 1 mm × 350 µL de volumen es el estándar. Se requieren 4 vías para detectores de fluorescencia (Agilent 1260 FLD, Waters 2475).
UPLC
UPLC de calibre estrecho
Los picos de menos de 1 µL necesitan cubetas de 0,5 mm de paso × ~140 µL para evitar la distorsión del pico. Grado JGS1 para analitos por debajo de 200 nm (péptidos, fármacos de bajo peso molecular).
FIA / CFA
Inyección en flujo / flujo continuo
Las cubetas de paso largo (10 mm o más) maximizan la sensibilidad en autoanalizadores (Skalar, Lachat QuikChem). Las preocupaciones por la forma del pico se relajan; domina la sensibilidad del paso de luz.
Proceso
Monitorización de procesos en línea
Muestreo de biorreactores, monitores de calidad del agua UV-T254, QC de bebidas en cervecería. Fabricación Sintered 83 para esterilización por vapor y compatibilidad con CIP.
Cinética
Cinética de flujo detenido
Mezcla rápida + temple + lectura. 2 vías para cinética de absorbancia, 4 vías cuando la sonda fluorescente es la lectura. Cubetas de volumen muerto submilisegundo disponibles a medida.
DLS
Flujo para DLS / medición de tamaño de partícula
Monitorización en línea del tamaño de partícula aguas abajo de los procesos de formulación. Luz de 4 vías para retrodispersión o detección a 90° — véase también la guía de cubetas para DLS.
Espectroelectro.
Espectroelectroquímica
Cubeta con electrodo de trabajo y acceso óptico. Pasos de luz a medida desde 0,1 mm (capa fina) para UV-Vis in situ de intermedios redox.
Gas
Absorción óptica en fase gaseosa
Cubetas de flujo selladas para análisis de gas del espacio de cabeza (monitorización de NO₂, SO₂, ozono). Las variantes de 100 mm de paso de luz dan sensibilidad a nivel de ppb en instrumentos de química atmosférica.
Racores y conexiones de fluido
Compatibilidad de racores de entrada/salida y tubos
Las cubetas de flujo de MachinedQuartz se suministran con boquillas de cuarzo en configuraciones de 4 mm, 5 mm, 7 mm y 10 mm de DE (especificadas en el SKU como «4 mm OD», etc.). Estas aceptan tubos estándar:
- tubo de PEEK de 1/16″ de DE mediante racores sin férula (rosca 10–32, serie IDEX P-200) — el más común para integración con HPLC.
- tubo de acero inoxidable de 1/16″ de DE mediante racores Valco o Swagelok — para ensayos a alta presión o resistentes a solventes.
- tubo de silicona o Tygon de 3 mm o 1/8″ de DE mediante conexión por abrazadera — para FIA de baja presión, CFA y analizadores con bomba peristáltica.
- Manguitos de compresión de PTFE para acoplamiento en línea cuarzo-cuarzo en pilas de varias cubetas.
Para presiones de UHPLC (> 600 bar), el propio cuerpo de cuarzo puede soportar hasta 200 bar de forma fiable; una presión superior requiere una cubeta de flujo a medida con collar reforzado. Especifique su presión máxima de operación al pedir un presupuesto.
Catálogo de cubetas de flujo
Cubetas de flujo en stock en distintos pasos de luz y geometrías de luz
Paso de 0,5 mm a 10 mm, luz de 2 vías y 4 vías, conexiones de 4–10 mm de DE. Cada una se envía el mismo día desde el almacén de EE. UU.
Gama de productos
Catálogo de cubetas de flujo de MachinedQuartz
SKU en stock seleccionados de nuestra gama de más de 50 cubetas de flujo:
| SKU | Paso | Luz | DE | Volumen | Fab. | Mejor para |
|---|---|---|---|---|---|---|
| C0.54WS | 0,5 mm | 4 vías | 4 mm | 140 µL | Molded 83 | FLD de UPLC |
| C012WS4 | 1 mm | 2 vías | 4 mm | 350 µL | Molded 83 | UV de HPLC |
| C014WS3 | 1 mm | 4 vías | 4 mm | 350 µL | Molded 83 | FLD de HPLC |
| C022WS7 | 2 mm | 2 vías | 5 mm | 0,7 mL | Molded 83 | UV de HPLC de trazas |
| C024WS3 | 2 mm | 4 vías | 4 mm | 0,7 mL | Molded 83 | FLD de HPLC de trazas |
| C024WS4 | 2 mm | 4 vías | 5 mm | 0,7 mL | Molded 83 | FLD de HPLC de trazas (conexiones de 5 mm de DE) |
| C034WS | 3 mm | 4 vías | 4 mm | 300 µL | Molded 83 | Flujo de fluorescencia + bajo volumen |
| C2.52CS1 | 2,5 mm | 2 vías | — | Sample | Standard 80 | Flujo de muestra / FIA |
| C102WS15 | 10 mm | 2 vías | 10 mm | 3,5 mL | Molded 83 | UV de proceso / CFA |
| C102WS16 | 10 mm | 2 vías | 4 mm | 3,5 mL | Molded 83 | HPLC de paso largo con pico aceptable |
| C104WS9 | 10 mm | 4 vías | 4 mm | 3,5 mL | Molded 83 | Fluorescencia de proceso |
| C104WS10 | 10 mm | 4 vías | 4 mm | 3,5 mL | Molded 83 | Fluorescencia de proceso (alt.) |
| C012WS6 | 10 mm | 4 vías | — | 3,5 mL | Molded 83 | Personalizable, OEM |
→ Ver todas las cubetas de flujo de cuarzo · Consulte la tabla completa de tamaños de cubetas y celdas
Mantenimiento
Limpieza y prevención del arrastre
El arrastre es la razón n.º 1 por la que se reemplazan las cubetas de flujo antes del fin de su vida útil. El protocolo importa:
Lavado rutinario (entre ensayos)
- 10 volúmenes de columna de fase móvil al caudal de trabajo.
- Si cambia de clase de solvente (orgánico ↔ acuoso), primero 20 volúmenes de columna a composición intermedia.
- Purga en seco con N₂ si se almacena en seco durante la noche.
Limpieza profunda (semanal o tras una muestra con fuerte efecto de matriz)
- Lave con HNO₃ al 5 % (para residuos biológicos) o NaOH al 5 % (para ácidos orgánicos), 30 min de contacto estático, después enjuague con agua.
- Si la deriva de la línea base de absorbancia es > 0,005 AU tras el lavado, sonique la cubeta ex situ en una solución de Hellmanex III o Alconox durante 10 min.
- Enjuague final: agua de grado HPLC, luego metanol, luego solvente de almacenamiento.
Nunca haga
- HF ni BOE — atacan el cuarzo y causan daños irreversibles en la ventana.
- Cepillos de alambre o estropajos — rayan las caras pulidas (cualquier raya > 1 µm degrada el ruido de la línea base).
- Choque térmico brusco — pasar de −20 °C a 80 °C en segundos puede agrietar una cubeta sellada. Equilibre a 5 °C/min como máximo.
Protocolo completo: protocolo de limpieza de cubetas con 10 recetas de solventes.
¿Necesita un paso de luz, DE o racor a medida?
MachinedQuartz fabrica cubetas de flujo a partir de plano en 4–6 semanas, MOQ 1. Envíenos su modelo de HPLC y detector y le especificaremos la cubeta.
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Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre una flow cell y una flow cuvette?
Los términos se usan indistintamente. «Flow cell» (cubeta de flujo) es más común en contextos de HPLC y analizadores de proceso; «flow cuvette» (cubeta de flujo) es más común en investigación y espectroscopía de laboratorio. Ambos se refieren al mismo dispositivo — una cámara óptica de cuarzo sellada con conexiones de entrada/salida.
¿Puedo usar mi portacubetas estándar con una cubeta de flujo?
Normalmente sí. Las cubetas de flujo de MachinedQuartz con cuerpo de 12,5 × 12,5 mm encajan en cualquier portacubetas estándar de espectrofotómetro de 1 cm. Los tubos de fluido salen por la parte superior, así que la tapa del portacubetas debe estar abierta o modificada. En las cubetas detectoras de HPLC el portacubetas está integrado en el módulo detector — confirme que las dimensiones de la cubeta coinciden con su modelo de detector concreto (Agilent G7117A, Waters 2998, Shimadzu SPD-M40, etc.).
¿Cuál es la contrapresión máxima que admite una cubeta de flujo de cuarzo?
Las cubetas de flujo estándar de MQ están homologadas para 200 bar (2900 psi) en continuo. Las aplicaciones de UHPLC por encima de 400 bar requieren una cubeta a medida con collar reforzado — especifique la presión máxima de su sistema al pedir. El cuarzo en sí falla por fuga del collar antes que por fractura catastrófica del cuerpo, así que verá un goteo lento mucho antes de cualquier incidente de seguridad.
¿Cómo ajusto el volumen de la cubeta de flujo al ancho de mi pico de HPLC?
Regla práctica: el volumen de la cubeta debe ser ≤ 10 % del volumen del pico. Para HPLC analítica con picos de 30 segundos a 1 mL/min de caudal, el volumen del pico = 500 µL, así que el volumen de la cubeta debe ser ≤ 50 µL. Por eso la mayoría de los detectores de HPLC analítica usan una cubeta de 1 mm × 350 µL — algo mayor que lo ideal pero aceptado como compromiso práctico. Los picos de UPLC (de 5 segundos de ancho) necesitan 140 µL o menos.
¿Necesito cuarzo o me sirve una cubeta de flujo de vidrio óptico?
Para detectores UV (190–350 nm) necesita cuarzo (según la guía de espectrofotometría USP <851>) — el vidrio óptico corta en torno a 320 nm. Para detectores solo visibles (350–800 nm) el vidrio óptico sirve y es más barato. Los detectores NIR (por encima de 1100 nm) necesitan cuarzo de grado JGS3 para mantener la transmisión. Consulte cubeta de cuarzo frente a vidrio para el desglose completo.
¿Se puede usar una cubeta de flujo como cubeta estática?
Sí — llénela con la muestra por la entrada, tape ambos puertos y úsela como cualquier cubeta sellada. El rendimiento óptico es idéntico. La única pequeña desventaja es el cuerpo algo más grande (por las boquillas de entrada/salida), que puede complicar el ajuste en el portacubetas de algunos instrumentos compactos.
¿Cuánto dura una cubeta de flujo de cuarzo en HPLC de producción?
Con una limpieza adecuada y sin solventes agresivos, lo típico es más de 5 años de uso diario. Los dos modos de fallo principales son el rayado de la ventana por muestras cargadas de partículas (use siempre un filtro de 0,45 µm aguas arriba) y la fuga del collar por racores apretados en exceso (apretado a mano + 1/4 de vuelta es la especificación para PEEK sin férula). El cuarzo en sí no se degrada.
¿Cuál es el plazo de entrega de una cubeta de flujo a medida?
Los SKU en stock se envían el mismo día desde nuestro almacén de EE. UU. (5–8 días al laboratorio). Geometrías a medida: 4–6 semanas para pasos de luz de hasta 10 mm con racores estándar, 6–8 semanas para DE no estándar, collares reforzados o cuerpos sobredimensionados. MOQ 1 — sin cantidad mínima de pedido para diseños a medida.
Ayúdenos a especificar la cubeta correcta para su detector
Envíenos el número de modelo de su HPLC/FLD y haremos la referencia cruzada de compatibilidades — respuesta habitual en 24 horas.
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