Liquid Lab: Standardautomation für nasschemische Verfahren

Liquid Lab: Maximale Laboreffizienz für anspruchsvolle Anwendungen

Das HERZOG Liquid Lab ist eine vollautomatisierte Lösung für Aufschluss, Extraktion, Reinigung und Analyse verschiedenster Probenmaterialien. Es ermöglicht einen voll integrierten Workflow für nasschemische Prozesse- von der einfachen Probenzuführung über die automatische Qualitätskontrolle der Flüssigproben bis hin zur vollautomatischen Analyse.

Das Liquid Lab wurde entwickelt, um den hohen Anforderungen unterschiedlicher Branchen gerecht zu werden – darunter Umwelt- und Lebensmittelanalytik, Chemieindustrie, Batterieproduktion, Bergbau sowie Recycling von Elektroschrott. Durch die drastische Reduzierung manueller Eingriffe entlastet das System das Laborpersonal und führt gleichzeitig zu einer erheblichen Steigerung von Effizienz und den Probendurchsatz. In Kombination mit optionalen Modulen zur automatisierten mechanischen Probenvorbereitung und Dosierung wird der Bedienereingriff auf ein Minimum reduziert.

Das kompakte Design ist auf die Maße einer Standard-Laborbench abgestimmt und erlaubt so die nahtlose Integration in bestehende Laborumgebungen. Dank des modularen Aufbaus lässt sich das System schnell und kosteneffizient skalieren – ideal bei steigenden Probendurchsätzen oder einer Erweiterung des analytischen Spektrums

Vollständiges Portfolio automatisierter Aufschlussmethoden

Das Liquid Lab bietet einen vollständig automatisierten Probenaufschluss mittels Open Vessel Digestion, mikrowellengestützter Verfahren sowie Borat- und Peroxidaufschluss. Dabei werden alle Prozessschritte automatisiert durchgeführt: Von der Flüssigdosierung über die Überwachung des Aufschlusses bis hin zur Probenüberführung in das Analysengerät.

Für den offenen Aufschluss kann die Hot Block Digestion Unit HL-HBDU verwendet werden, wahlweise mit oder ohne Rückfluss. Das System besteht aus einer präzis gesteuerten Heizplatte, einem robusten Heizblock und einem integrierten Hitzeschutz zur Sicherheit des Bedienpersonals. Der Heizblock sorgt durch gleichmäßige Erwärmung der Probengefäße von allen Seiten für eine homogene Temperaturverteilung und damit für einen zuverlässigen und effizienten Aufschluss. Für maximale Langlebigkeit bestehen alle wesentlichen Komponenten aus korrosionsbeständigem Graphit, der zusätzlich mit einer chemikalienresistenten PFA-Beschichtung versehen ist. Optional kann ein speziell entwickeltes Abluftsystem integriert werden, das schädliche oder saure Dämpfe zuverlässig absaugt und so den Schutz von Mensch und Maschine erhöht.

Für den mikrowellengestützten Aufschluss bietet das System die vollautomatische Lösung HL-MDU. Diese wurde in Zusammenarbeit mit CEM, dem führenden Hersteller von Mikrowellenlaborgeräten, speziell für das Gerät BLADE entwickelt. Probenständer mit Aufschlussgefäßen werden automatisch in das BLADE-System eingelegt. Dort wird jede Probe individuell verarbeitet. Nach dem Aufschluss und Abkühlen der Gefäße werden sie entnommen, und die Proben können direkt weiterverarbeitet oder analysiert werden. Dieses vollständig automatisierte Verfahren ermöglicht hohen Probendurchsatz, Reproduzierbarkeit und maximale Sicherheit.

Die HL-HAG ermöglicht die vollautomatische Durchführung unterschiedlicher Aufschlussverfahren. Mittels Borataufschluss können sowohl Glasperlen für die Röntgenfluoreszenzspektroskopie als auch Schmelzen für eine nachfolgende nasschemische Probenvorbereitung hergestellt werden. Alternativ ermöglicht der Peroxidaufschluss die Produktion von Schmelzen, die durch Säureaufschluss in Lösung gebracht werden.
 

Automatisierte Qualitätskontrolle mit PrepMaster Vision

Das Turbidity- Modul in unserer PrepMaster Vision Software bietet modernste Bildverarbeitung für Labore mit höchsten Anforderungen an die Flüssigkeitsanalyse. Entwickelt zur Erkennung von Trübung und Fremdpartikeln in verschiedensten Flüssigkeitsproben, nutzt das System eine hochauflösende Kamera in Kombination mit präzise gesteuerter LED-Hintergrundbeleuchtung. Dadurch können selbst feinste Partikel sichtbar gemacht und hinsichtlich ihrer Größe, Form und Verteilung zuverlässig beurteilt werden.

Ein wesentlicher Anwendungsfall ist die automatische Bewertung der Aufschlussqualität – ganz ohne manuelle Eingriffe. Durch die Verifizierung, dass die Flüssigkeit den analytischen Qualitätsanforderungen entspricht, ermöglicht PrepMaster Vision einen vollautomatischen und unterbrechungsfreien Prozess. Ohne diese automatisierte Kontrolle müsste jede Probe manuell durch einen Labormitarbeiter überprüft und freigegeben werden, was den Durchsatz stark einschränkt und den Aufwand erhöht.
 

Flexible Handhabung von Gefäßen und Röhrchen für nahtlose Automatisierung

Das Liquid Lab überzeugt durch seine hohe Flexibilität bei der Handhabung unterschiedlichster Probengefäße. Herzstück ist ein hochpräzises x/y/z-Portal, das einen sicheren und effizienten Transport von Gefäßen und Röhrchen innerhalb des Systems gewährleistet. Speziell entwickelte Greifer ermöglichen dabei eine platzsparende Anordnung der Behälter in den Modulen sowie in den Ein- und Ausgabemagazinen des Typs HL-DM.

Zusätzlich verfügt das System über die HL-CU Capping-/Decapping- Einheit, die das zuverlässige Öffnen und Schließen verschiedenster Gefäßtypen ermöglicht – darunter Schraubverschlüsse, Snap-On-Deckel und Uhrgläser. Diese Vielseitigkeit erlaubt die Verarbeitung verschiedener Behälterformate innerhalb eines einzigen, vollautomatisierten Workflows, wodurch sich die logistischen Abläufe deutlich vereinfachen.

Präzise Dosierung von Flüssigkeiten und Pulvern

Das Liquid Lab integriert spezialisierte Dosiermodule für die hochgenaue, kontaminationsfreie Dosierung von Flüssigkeiten und Pulvern – und optimiert damit die Probenqualität sowie den Durchsatz in verschiedensten Anwendungen.

Die HL-DU Flüssigdosiereinheit ist in der Standardkonfiguration mit Membranpumpen ausgestattet. Für Anwendungen mit speziellen Volumen- oder Genauigkeitsanforderungen können alternativ Spritzenpumpen eingesetzt werden. Bis zu fünf verschiedene Flüssigkeiten- einschließlich Zusätze wie Spikelösungen- können gleichzeitig dosiert werden. Der Flüssigkeitsstand im Zielgefäß kann wahlweise ultraschallbasiert oder gravimetrisch über eine Präzisionswaage überprüft werden.

Für die Pulverdosierung stehen verschiedene Einheiten zur Verfügung. Die HP-GID und HP-GSD ermöglichen die präzise Zugabe von Additiven wie Flussmitteln oder Partitionierungssalzen. Die HP-GCD erlaubt die gravimetrische Dosierung von Probenpulvern in Tiegel, Becher oder andere Gefäße- mit hoher Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und Rückverfolgbarkeit.
 

Kontaminationsfreie Flüssigkeitsübertragung mit höchster Flexibilität

Zahlreiche Laborprozesse erfordern die präzise und saubere Übertragung von Flüssigproben zwischen verschiedenen Gefäßen. Die HL-TU Transfer Unit wurde speziell für diese Anforderungen entwickelt und ermöglicht das kontaminationsfreie Aliquotieren von Proben in Analysegefäße.

Die HL-TU ist auf maximale Flexibilität ausgelegt und unterstützt eine Vielzahl an Behälterformaten- darunter Probenröhrchen, Zentrifugenröhrchen (15–50 ml) sowie Autosampler- Gefäße. Jede Probe kann in bis zu drei Zielgefäße aliquotiert werden – ideal für parallele Analysen, Doppelbestimmungen oder Rückstellproben.

Zur Wahrung der Probenreinheit setzt die HL-TU auf strenge Maßnahmen zur Vermeidung von Kreuzkontaminationen. Der Flüssigkeitstransfer erfolgt typischerweise über eine Spritzenpumpe, bei der die Flüssigkeit ausschließlich mit hochreinem, chemikalienbeständigem Schlauchmaterial in Kontakt kommt. Nach jeder Übertragung werden sowohl das Schlauchsystem als auch die äußere Dosiernadel automatisch mit geeigneten Reinigungsflüssigkeiten gespült.
 

Direkte Integration von Analysengeräten

Die Analytical Transfer Unit HL-ATU ermöglicht den vollautomatischen, direkten Transfer von Flüssigproben in Analysengeräte wie ICP-OES und ICP-MS. Sie ist für die nahtlose Anbindung an Geräte führender Hersteller ausgelegt und bietet maximale Flexibilität für den Einsatz in verschiedensten Laborumgebungen.

Mit der HL-ATU kann der komplette Laborworkflow – von der Probenvorbereitung bis zur Analyse – vollständig automatisiert ablaufen. Ein entscheidender Vorteil ist die automatische Verdünnung basierend auf dem Analyseergebnis. Dazu wird das Probengefäß nach der ersten Messung zwischengespeichert. Falls das Ergebnis eine Verdünnung erfordert, entnimmt das System ggf. einen Teil der Flüssigkeit und führt die Verdünnung mit der HL-DU Flüssigdosiereinheit durch – vollständig ohne Bedienereingriff.

Dieser intelligente Regelkreis garantiert höchste Genauigkeit, Reproduzierbarkeit und trägt maßgeblich zur Steigerung von Effizienz und Probenkapazität im Labor bei – durch Wegfall manueller Arbeitsschritte und die Minimierung von Durchlaufzeiten.