Cubetas de flujo de cuarzo: cómo usarlas & Cómo elegir el tubo de bomba peristáltica

1. ¿Qué es una cubeta de flujo (celda de flujo continuo)?

Una cubeta de flujo —también llamada celda de flujo continuo or celda de flujo — es una celda de espectrofotómetro de cuarzo con puertos abiertos en uno o más lados para que el líquido pueda bombearse de forma continua a través de la cámara óptica. En lugar de llenar y vaciar a mano una celda cerrada, la muestra fluye a través del haz de luz en un circuito cerrado. Esto convierte a las celdas de flujo en la celda detectora estándar para HPLC, análisis por inyección en flujo (FIA), monitorización en línea / en proceso, y mediciones cinéticas o resueltas en el tiempo en las que no puede detenerse para cambiar de muestra.

Las celdas de flujo de Scuvette se fabrican con sílice fundida de grado óptico JGS1 mediante moldeo de una sola pieza por contacto óptico (sin juntas de cemento en el recorrido óptico). Transmiten la luz desde 190 nm (UV lejano) hasta 2500 nm (IR cercano), de modo que una sola celda cubre UV-Vis y la mayor parte del trabajo NIR. La cámara óptica tiene las habituales ventanas de 10 mm × 10 mm; entre modelos solo cambian la longitud de paso y el número/diámetro de los puertos laterales.

2. La gama de celdas de flujo de Scuvette

Nuestras celdas de flujo comparten la misma cámara óptica pero difieren en configuración de puertos, longitud de paso óptico y diámetro del puerto (tubo). Elija la geometría que se ajuste a su instrumento y volumen de muestra:

Familia	Ports	Longitud de paso óptico	Puerto Ø (OD)	Volume
De dos vías (dos extremos abiertos)	2	0.5 – 10 mm	4 / 5 / 8 / 10 mm	0.14 – 3.5 mL
De cuatro vías (cuatro puertos)	4	0.5 – 10 mm	4 / 5 / 7 mm	0.14 – 3.5 mL
De dos vías con embudos	2 + embudo superior	10 mm	4 mm	3.5 mL
De cuatro vías con embudos	4 + embudo superior	10 mm	4 mm	3.5 mL

Explore la gama completa en Cubetas de flujo. Las celdas de paso corto (0.5–5 mm) son para muestras concentradas y un intercambio rápido a bajo volumen; las celdas de 10 mm son el estándar de uso general.

3. Configuración general & Uso (todas las celdas de flujo)

La rutina básica es la misma para cada celda de flujo; solo cambia el número de conexiones:

1. Monte la celda en el portacubetas. Uso un soporte para celdas de flujo (o un portacubetas estándar con la celda introducida). Alinee las ventanas ópticas pulidas con el haz del instrumento. Mantenga la celda en posición vertical para que los puertos queden nivelados.
2. Conecte los tubos. Introduzca firmemente el tubo de la bomba (o un adaptador con boquilla/luer) en cada puerto de cuarzo. El diámetro interior del tubo debe ajustarse al OD del puerto sin rasgarse; véase la sección 5. Asegúrelo con una pequeña abrazadera o brida si la presión es alta.
3. Cebe y elimine las burbujas. Haga pasar disolvente lentamente a través de la celda. Golpee suavemente la celda e inclínela para que el aire atrapado salga por el punto más alto de la cámara. Una burbuja en el recorrido del haz dispersa la luz e infla la absorbancia.
4. Fije el caudal. Empiece bajo (p. ej., 0.5–2 mL/min) y auméntelo una vez que la línea esté libre de burbujas. Caudales muy altos pueden arrastrar aire a través de un sello deficiente o generar ruido por cavitación.
5. Haga el blanco y mida. Haga el blanco con la misma fase móvil en la misma celda y, a continuación, inyecte o cambie a la muestra. En ensayos cinéticos mantenga el flujo constante para que la única variable que cambie sea la concentración.
6. Enjuague antes de detener. No deje nunca que la muestra se seque dentro del canal. Al final de una serie, enjuague con disolvente, luego con agua desionizada y después un breve empujón de aire, antes de desconectar.

4. Uso según el tipo de celda

Las distintas disposiciones de puertos se usan de maneras diferentes. Adapte la celda a la tarea:

4.1 De dos vías (dos extremos abiertos)

La celda de flujo más sencilla: una entrada y una salida. Úsela como detector continuo en línea (celda de flujo de HPLC, FIA) o para circulación en circuito cerrado. Conecte entrada → bomba → muestra y salida → desecho o de vuelta al depósito. Como solo hay dos puertos, mantenga el volumen muerto de la línea lo más pequeño posible para obtener picos nítidos.

4.2 De cuatro vías (cuatro puertos)

Cuatro puertos le permiten utilizar dos entradas y dos salidas, lo que es ideal para:

• Mezcla de muestra + eluyente justo en la celda (p. ej., detección de reacción poscolumna).
• Llenado / lavado / desecho enrutado: introduzca el líquido por un par y sáquelo por el otro, y luego invierta para contra-lavar los residuos.
• Canales de doble longitud de onda o de referencia en instrumentos con puertos adicionales.

Conecte los dos puertos en línea al circuito de la bomba y use el otro par para reactivo o purga. Etiquete las líneas para no invertir el flujo por error.

4.3 Con embudos (manual / intermitente)

Las celdas con embudo añaden una abertura superior sobre la cámara óptica para la dosificación manual o la alimentación intermitente sin bomba. Vierta la muestra en el embudo; este llena la cámara por gravedad y drena por los puertos laterales. Uso embudos cuando:

• Añada la muestra lote a lote (docencia, desarrollo de métodos).
• La muestra sea viscosa o contenga partículas con las que una bomba tendría dificultades.
• Quiera comprobar visualmente el nivel de llenado mientras dosifica.

En series continuas, accione el puerto del embudo con una bomba de bajo caudal o manténgalo tapado y use solo los puertos laterales.

4.4 Celdas de paso corto (0.5 – 5 mm)

Una longitud de paso corta significa un volumen interno muy bajo (0.14–1.75 mL) y una tasa de intercambio rápida — perfecta para muestras valiosas, concentradas o de alto valor y para trazas cinéticas nítidas. Notas prácticas:

• Uso un caudal bajo; la cámara pequeña se enjuaga casi al instante, por lo que caudales altos desperdician muestra y añaden ruido de pulsación.
• El nivel de llenado es menos crítico (el haz siempre atraviesa líquido), pero mantenga el flujo constante para evitar el bamboleo del menisco en las ventanas.
• Como los volúmenes son diminutos, las burbujas son proporcionalmente mayores: elimínelas a fondo y mantenga las líneas totalmente cebadas.

Las celdas de 0.5 mm son el extremo: úselas solo cuando la absorbancia se saturaría a 10 mm, y combínelas con tubo de calibre fino.

4.5 Celdas estándar de 10 mm

La opción de uso general (3.5 mL, paso óptico de 10 mm). Tolera un amplio rango de caudales y es la más fácil de conectar porque los puertos son más grandes (OD de 4–10 mm). Úselas salvo que necesite específicamente sensibilidad de paso corto o bajo volumen.

Si necesita…	Elija
Detector en línea de HPLC / FIA	De dos vías, 10 mm
Reacción poscolumna / alimentación doble	De cuatro vías
Dosificación manual por lotes	Con embudos
Muestra concentrada / cinética rápida	Paso corto 0.5–5 mm
Uso general, tolerante al caudal	De dos vías / de cuatro vías de 10 mm

5. Cómo elegir el tubo de la bomba peristáltica

De aquí proceden la mayoría de las fugas y burbujas. Una bomba peristáltica mueve el líquido comprimiendo un tubo flexible; el tubo es la única parte en contacto con el líquido, por lo que el tubo adecuado es lo que hace fiable la conexión. La selección consta de cuatro pasos.

5.1 Cómo se conecta la celda a la bomba

La cadena es: puerto de cuarzo (OD fijo) → adaptador de boquilla / luer (opcional) → tubo de bomba → cabezal de bomba. Tiene dos opciones claras:

• Ajuste directo por deslizamiento: elija un tubo de bomba cuyo diámetro interior sea ligeramente menor que el OD del puerto de cuarzo, caliéntelo/estrírelo y empújelo directamente sobre el tubo de cuarzo. Es sencillo y con pocas piezas, pero solo funciona para puertos de OD pequeño (4–6 mm) y baja presión.
• Adaptador + tubo: coloque una boquilla con púas (o un conector luer lock) sobre el puerto de cuarzo y, a continuación, deslice el tubo de la bomba sobre el escalón mayor de la boquilla. Esto sella mejor, permite usar tubos de bomba más grandes y es la vía recomendada para puertos de 7–10 mm y cualquier presión.

5.2 Ajuste el tamaño del puerto

Parta del OD del puerto grabado en la celda (véase la tabla de la sección 2). Elija una boquilla cuyo escalón pequeño iguale ese OD y un tubo de bomba cuyo diámetro interior agarre el escalón grande de la boquilla:

OD del puerto de la celda	Escalón de boquilla (pequeño→grande)	ID del tubo de bomba (típico)	Caudal típico
4 mm	4 → 6 mm	1.6 mm (1/16")	0.1 – 3 mL/min
5 mm	5 → 6 mm	1.6 – 2.4 mm	0.3 – 8 mL/min
7 mm	7 → 8 mm	2.4 – 3.2 mm (3/32"–1/8")	1 – 25 mL/min
8 mm	8 → 10 mm	3.2 mm (1/8")	2 – 40 mL/min
10 mm	10 → 12 mm	3.2 – 4.8 mm	3 – 80 mL/min

Regla práctica: el ID del tubo de bomba debe ser 1–2 mm menor que el escalón de boquilla que agarra para que se estire al montarlo y se quede fijo. Un ID mayor que la boquilla gotea; un ID mucho menor que el puerto raja el extremo del tubo de cuarzo.

5.3 Diámetro interior frente a caudal

El caudal a una velocidad de bomba dada lo determina el ID del tubo (y el grosor de pared). Para los volúmenes diminutos de las celdas de paso corto, use tubo de calibre fino (ID de 1.6 mm) y un cabezal de bomba de baja velocidad; para celdas de 10 mm y un lavado rápido, 2.4–3.2 mm ID resulta cómodo. Superar un ID de ~4.8 mm suele requerir un cabezal de bomba industrial y rara vez es necesario para una celda de tamaño de cubeta.

5.4 Grosor de pared & y compatibilidad con el cabezal de la bomba

Los cabezales de bomba están fabricados para un grosor de pared específico (habitualmente ~1.6 mm / 0.063" o ~2.4 mm / 0.094"). Uso un tubo que coincida con su cabezal de bomba; de lo contrario, los rodillos no lo ocluirán y obtendrá deslizamientos, pulsación y retorno. En caso de duda, compre el grosor de pared especificado por el fabricante de la bomba.

5.5 Material del tubo & y compatibilidad química

Material	Ideal para	Evitar
Silicona	Tampones acuosos, agua, disolventes suaves; el más barato y muy flexible	Orgánicos fuertes, aceites (se hincha); no apto para uso farmacéutico estéril
PharMed BPT	Cultivo celular, biocompatible, baja extracción de sustancias, mayor vida útil	Algunos orgánicos agresivos / hidrocarburos
Mezcla Tygon / PVC	Laboratorio general, acuosos + muchos orgánicos suaves	Ácidos fuertes, disolventes clorados, cetonas
Viton (FKM)	Disolventes, aceites, hidrocarburos, algunos ácidos	Cetonas, ésteres, aminas
Norprene	Uso general de larga duración, mayor rango químico que la silicona	Orgánicos muy fuertes (probar primero)

La propia celda de cuarzo tolera casi todo excepto el ácido fluorhídrico (HF) y álcalis fuertes (pH > 12). El eslabón débil es el tubo, así que elija el material adecuado para su disolvente y sustituya los tubos de forma periódica — un tubo desgastado tiene fugas y desprende partículas.

5.6 Lista rápida de selección

1. Lea el OD del puerto en las especificaciones de la celda (4 / 5 / 7 / 8 / 10 mm).
2. Elija un adaptador de boquilla/luer cuyo escalón pequeño = OD del puerto.
3. Elija un tubo de bomba cuyo ID agarre el escalón grande de la boquilla (normalmente 1.6–3.2 mm) y que coincida con el grosor de pared del cabezal de bomba.
4. Elija el material según su disolvente (silicona / PharMed / Tygon / Viton / Norprene).
5. Fije el flujo de modo que la línea permanezca cebada y sin burbujas; calibre fino para celdas de paso corto, más ancho para 10 mm.

6. Limpieza & Mantenimiento

• No deje nunca que el líquido se seque dentro del canal. Enjuague inmediatamente después del uso: disolvente, luego agua y después un breve empujón de aire.
• Haga un contra-lavado periódico con una jeringa a través de la salida para desalojar los depósitos que el flujo directo no arrastró.
• Inspeccione y sustituya las juntas tóricas / sellos en los racores de embudo y adaptador; una junta tórica endurecida es la fuente habitual de fugas.
• Para residuos resistentes, haga pasar ácido diluido o detergente a través de la celda con una jeringa; no frote nunca las ventanas ópticas. El cuarzo tolera ácido nítrico al 5–10 %; evite el HF y los álcalis fuertes.
• Guarde la celda seca, con los puertos tapados y las ventanas hacia arriba.

7. Resolución de problemas

Síntoma	Causa probable	Corrección
Fuga en el puerto	ID del tubo demasiado grande / boquilla incorrecta	Uso la boquilla correcta + tubo de ID menor; añada abrazadera
Burbujas en la línea base	Línea no cebada / un sello deficiente aspira aire	Vuelva a cebar, apriete los racores, reduzca el caudal y elimine burbujas
Señal ruidosa / pulsante	El tubo resbala en el cabezal de bomba	Ajuste el grosor de pared al cabezal de bomba; sustituya el tubo desgastado
Línea base creciente con el tiempo	Acumulación de residuos en el canal	Contra-lavado y luego purga con ácido/detergente
Contaminación cruzada entre series	Enjuague incompleto	Enjuague con disolvente más prolongado; use tubos separados por reactivo

8. Preguntas frecuentes rápidas

P: ¿Puedo conectar el tubo de la bomba directamente al puerto de cuarzo?
Para puertos de 4–6 mm a baja presión, sí: estire un tubo de calibre fino sobre el tubo de cuarzo. Para puertos de 7–10 mm o con cualquier presión, use un adaptador de boquilla/luer; sella mucho mejor y protege el cuarzo.

P: ¿Qué tamaño de tubo para la celda de paso corto de 0.5 mm?
Uso puerto de 4 mm → boquilla de 4→6 mm → silicona o PharMed de ID 1.6 mm, con velocidad de bomba baja. La cámara diminuta solo necesita un goteo.

P: Mi tubo de silicona se hincha con el disolvente.
La silicona no es resistente a los disolventes. Cambie a Viton para hidrocarburos/orgánicos o a PharMed/Norprene para un uso de laboratorio más amplio.

P: ¿Qué tan apretada debe quedar la conexión?
Empuje a mano el tubo hasta el fondo de la boquilla hasta que asiente en el escalón; añada una pequeña abrazadera solo si observa exudación. Un apriete excesivo agrieta el puerto de cuarzo.

P: ¿Necesito celdas diferentes para UV frente a NIR?
No: la sílice fundida JGS1 cubre 190–2500 nm en una sola celda. Solo mantenga la longitud de paso adecuada para su concentración.

P: ¿Con qué frecuencia debo sustituir el tubo de la bomba?
Cuando se vea turbio, rígido, agrietado o empiece a resbalar en el cabezal; normalmente cada pocas semanas de uso continuo, y antes con disolventes agresivos.