АНАЛИТИЧЕСКИЙ КАРТРИДЖ ДЛЯ АНАЛИЗА ПОЧВЫ И СООТВЕТСТВУЮЩИЕ СПОСОБЫ

1. Аналитический картридж для анализа текучей среды, включающий в себя центральную ось, основной корпус, ограничивающий множество расположенных вокруг центральной оси технологических линий обработки образцов и имеющий монтажное отверстие, предназначенное для установки на шпиндель ротационной машины, причем каждая линия обработки включает в себя камеру смешивания с экстрагентом, имеющую отверстие для загрузки суспензии, предназначенное для введения суспензии и экстрагента, и камеру смешивания с реагентом, соединенную по текучей среде с камерой смешивания с экстрагентом, каждая линия обработки включает в себя фильтр-отстойник, выполненный с возможностью удалять жидкость из суспензии для получения надосадочной жидкости, собранной в камере смешивания с реагентом для анализа, кольцо для фильтров, отдельно присоединенное ко дну основного корпуса картриджа, причем кольцо для фильтров также содержит множество вытянутых вверх выступающих корпусов для фильтров, при этом каждый фильтр-отстойник установлен на соответствующем одном из корпусов для фильтров.
2. Картридж по п. 1, в котором фильтры-отстойники расположены по текучей среде между камерами смешивания с экстрагентом и реагентом.
3. Картридж по п. 2, в котором каждая линия обработки также включает в себя группу из верхней камеры фильтрации суспензии, расположенной рядом и сообщающейся по текучей среде с камерой смешивания с экстрагентом, и нижней камеры сбора надосадочной жидкости, расположенной под верхней камерой фильтрации суспензии и сообщающейся по текучей среде с камерой смешивания с реагентом.
4. Картридж по п. 3, в котором фильтр-отстойник расположен между верхней камерой фильтрации суспензии и нижней камерой сбора надосадочной жидкости.
5. Картридж по п. 3 или 4, в которой каждая верхняя камера фильтрации суспензии включает в себя выполненный как единое целое уловитель осадка, расположенный радиально снаружи от фильтра-отстойника, чтобы собирать осадок, удаленный из суспензии во время центрифугирования картриджа.
6. Картридж по любому из пп. 3-5, в котором нижние камеры сбора надосадочной жидкости каждой линии обработки образованы внутри корпусов для фильтров кольца для фильтров.
7. Картридж по п. 6, в котором каждый фильтр-отстойник с возможностью отсоединения установлен на верхней части соответствующего одного из корпусов для фильтров.
8. Картридж по любому из пп. 3-7, в котором камера смешивания с экстрагентом, верхняя камера фильтрации суспензии и нижняя камера сбора надосадочной жидкости каждой линии обработки выровнены в радиальном направлении вдоль соответствующей радиальной базовой оси каждой линии обработки, причем, при необходимости, камеры смешивания с реагентом расположены в окружном направлении между каждой группой из верхней камеры фильтрации суспензии и нижней камеры сбора надосадочной жидкости и смещены в боковом направлении от радиальных базовых осей линий обработки.
9. Картридж по п. 3, в котором каждая камера смешивания с экстрагентом выполнена продолговатой в радиальном направлении и содержит наклоненную под углом внешнюю стенку, ограничивающую верхнюю наклонную поверхность, ведущую в верхнюю камеру фильтрации суспензии, которая имеет меньшую глубину, чем камера смешивания с экстрагентом, чтобы облегчить поток суспензии наружу в верхнюю камеру фильтрации суспензии во время центрифугирования картриджа.
10. Картридж по п. 3, в котором камера смешивания с экстрагентом и верхняя камера фильтрации суспензии ограничены общим углублением, образованным в основном корпусе картриджа.
11. Картридж по п. 1, в котором каждая камера смешивания с экстрагентом выполнена продолговатой в радиальном направлении и содержит окружную внутреннюю стенку, и противоположную наклоненную под углом окружную внешнюю стенку, и пару радиальных стенок, проходящих между внутренними и внешними стенками, причем радиальные стенки непараллельны друг другу и постепенно расходятся друг относительно друга при прохождении наружу от центральной оси, образуя клиновидную камеру для экстрагента.
12. Картридж по любому из пп. 1-11, дополнительно содержащий нажимной плунжерный узел для экстрагента, расположенный в камере смешивания с экстрагентом и содержащий дозу экстрагента, при этом плунжерный узел для экстрагента способен выдавать дозу экстрагента в камеру смешивания с экстрагентом при приведении в действие плунжерного узла, причем, при необходимости, картридж дополнительно содержит нажимной плунжерный узел для реагента, расположенный в камере смешивания с реагентом и содержащий дозу реагента, изменяющего цвет, при этом плунжерный узел для реагента способен выдавать дозу реагента в камеру смешивания с реагентом при приведении в действие плунжерного узла.
13. Картридж по любому из пп. 1-12, в котором камера смешивания с реагентом включает в себя соответствующее отверстие для загрузки реагента, предназначенное для введения реагента в камеру смешивания с реагентом, причем, при необходимости, каждое отверстие для загрузки реагента сообщается по текучей среде с соответствующей камерой смешивания с реагентом посредством канала для введения реагента, который проходит в радиальном направлении между камерой смешивания с реагентом и отверстием для загрузки.
14. Картридж по любому из пп. 1-13, также содержащий верхнюю крышку, закрывающую камеру смешивания с экстрагентом и камеру смешивания с реагентом, причем, при необходимости, верхняя крышка представляет собой отдельный компонент, герметично соединенный с основным корпусом картриджа.
15. Картридж по любому из пп. 1-14, в котором каждая линия обработки расположена вокруг центральной оси в секторах, причем, при необходимости, основной корпус имеет круглую форму, или многоугольную форму, или форму леминискаты, или форму розы.
16. Картридж по п. 3, в котором камеры расположены так, чтобы создавать путь потока суспензии, по которому суспензия протекает радиально наружу от камеры смешивания с экстрагентом в верхнюю камеру фильтрации суспензии, вниз через фильтр в нижнюю камеру сбора надосадочной жидкости, тем самым получая надосадочную жидкость, а надосадочная жидкость протекает в окружном направлении в камеру смешивания с реагентом.
17. Ротационное устройство анализа, включающее в себя ротационную машину, содержащую шпиндель, аналитический картридж по любому из пп. 1-16, установленный на шпинделе и выполненный с возможностью вращения вместе со шпинделем, при этом, когда картридж вращают посредством ротационной машины, суспензия течет из камеры смешивания с экстрагентом к фильтру, который удаляет жидкость из суспензии, тем самым получая надосадочную жидкость для анализа.
18. Способ анализа образца почвы, включающий в себя этапы, на которых:
берут картридж, содержащий камеру смешивания с экстрагентом, имеющую отверстие для загрузки суспензии, предназначенное для добавления суспензии почвы, камеру смешивания с реагентом, сообщающуюся по текучей среде с камерой смешивания с экстрагентом, предназначенную для приема реагента и надосадочной жидкости, и фильтр-отстойник, расположенный по текучей среде между камерами смешивания с экстрагентом и реагентом, предназначенный для обезвоживания суспензии почвы;
добавляют суспензию почвы и экстрагент в камеру смешивания с экстрагентом, чтобы получить смесь экстрагента с суспензией;
вращают картридж для смешивания смеси экстрагента и суспензии;
обезвоживают суспензию почвы для получения надосадочной жидкости;
перемещают надосадочную жидкость в камеру смешивания с реагентом;
добавляют реагент в камеру смешивания с реагентом;
вращают картридж для смешивания надосадочной жидкости и реагента для получения смеси надосадочной жидкости и реагента; и
анализируют смесь надосадочной жидкости и реагента для измерения свойств почвы.
19. Способ по п. 18, в котором картридж содержит камеру смешивания с экстрагентом, имеющую отверстие для заправки суспензии, предназначенное для добавления суспензии почвы, камеру смешивания с реагентом, сообщающуюся по текучей среде с камерой смешивания с экстрагентом и предназначенную для приема реагента и надосадочной жидкости, и фильтр-отстойник, расположенный по текучей среде между камерами смешивания с экстрагентом и реагентом, предназначенный для обезвоживания суспензии почвы.
20. Способ по п. 19, дополнительно включающий в себя этапы, на которых добавляют суспензию почвы и экстрагент в камеру смешивания с экстрагентом для получения смеси экстрагента с суспензией, осуществляют колебания картриджа в реверсных направлениях вращения менее 360 градусов, чтобы добиться взбалтывания для смешивания смеси экстрагента и суспензии.
21. Способ по п. 20, в котором осуществляют колебания картриджа на 90 градусов или менее на одно колебание.
22. Способ по п. 18 или 19, дополнительно содержащий этап, на котором вращают картридж в одном направлении более чем на 360 градусов в течение нескольких циклов, чтобы вытолкнуть смесь экстрагента и суспензии наружу в радиальном направлении в камеру фильтрации суспензии под действием центробежной силы.
23. Способ по п. 22, в котором посредством вращения картриджа в одном направлении также толкают смесь экстрагента и суспензии через фильтр-отстойник и удаляют растворенное и взвешенное вещество из смеси, чтобы обезвоживать суспензию, получая надосадочную жидкость.
24. Способ по п. 23, дополнительно включающий в себя этап, на котором собирают надосадочную жидкость в камере для надосадочной жидкости под фильтром-отстойником и камерой фильтрации суспензии.
25. Способ по п. 24, в котором надосадочная жидкость протекает вниз через фильтр-отстойник и в камеру для надосадочной жидкости при вращении картриджа в одном направлении.
26. Способ по любому из пп. 24 или 25, в котором надосадочная жидкость протекает из камеры для надосадочной жидкости в окружном направлении в камеру смешивания с реагентом при вращении картриджа в одном направлении.
27. Способ по п. 19 или 26, дополнительно включающий в себя этап, на котором снова осуществляют колебание картриджа в реверсных направлениях вращения менее чем на 360 градусов, чтобы добиться взбалтывания для смешивания надосадочной жидкости и реагента в камере смешивания с реагентом.
28. Способ по любому из пп. 18-27, в котором осуществляют колориметрический анализ, турбидиметрический анализ или флуоресцентный анализ надосадочной жидкости и реагента.
29. Картридж по п. 10, в котором общее углубление постепенно расходится при перемещении наружу в радиальном направлении от центральной оси, так что внешняя стенка верхней камеры фильтрации суспензии шире, чем окружная внутренняя стенка камеры смешивания с экстрагентом.