Введение

Хроматография - это не наука, а - искусство!

Несколько последних десятилетий можно охарактеризовать как период интенсивного развития и распространения инструментальных методов анализа, в том числе и при осуществлении контроля качества продукции. В первую очередь это относится к хроматографическим и спектральным методам анализа. В настоящее время невозможно представить не использующие эти аналитические методы даже производственные лаборатории, не говоря уже об испытательных.

Это связано, в первую очередь, с усложнением задач, которые стоят перед аналитиками и обусловлены необходимостью обнаруживать и определять все меньшие количества различных веществ, находящихся в анализируемых объектах в большинстве случаев в виде сложных многокомпонентных смесей. Практически только благодаря тому, что аналитические характеристики методик анализа, основанные на использовании различных вариантов хроматографии и спектроскопии, существенно выше аналогичных показателей методик, которые базируются на классических химических методах, решение этих задач является возможным.

Аналитические характеристики проводимых анализов зависят от качества получаемых результатов и качества аналитической системы. Аналитическое качество результатов определяется точностью получаемых результатов – величиной, характеризующей их правильность и воспроизводимость.

Аналитическое качество системы характеризуется:

– числом компонентов (элементов), которые можно определить данным методом;

– долговременной стабильностью;

– селективностью;

– универсальностью;

– чувствительностью (нижним пределом обнаружения);

– диапазоном линейной зависимости аналитического сигнала от содержания определяемого компонента анализируемого вещества.

Широкое распространение инструментальных методов обусловлено и тем, что развитие приборостроения привело к тому, что очень многие приборы стали достаточно доступными не только для проведения научных исследований, но и для рутинного анализа при контроле качества продукции, а их широкая компьютеризация и разработка эффективного программного обеспечения облегчила и ускорила обработку получаемой информации.

Приборы, используемые в различных видах инструментального анализа, становятся все более сложными так же как и программное обеспечение для них. Однако практически любой современный аналитический прибор может быть представлен в виде блоков (модулей), предназначенных:

1) получения физической информации. В спектральных приборах это происходит путем взаимодействия с веществом внешней энергии, в результате чего возникает физическая информация в виде потока испускаемого излучения или потока частиц, в хроматографах - за счет различия в силе взаимодействия между компонентами смеси и компонентами хроматографической системы;

2) извлечения физической информации, состоящего в выделении полезного сигнала из общего объема информации, например, при помощи системы диспергирования электромагнитного излучения по длинам волн или ионного пучка по массам;

3) преобразования физической информации в электрический сигнал (силу тока или напряжение) с использованием, например, детекторов фотонов (фотоумножители, диоды, термические детекторы, мостовые измерительные схемы и т. д.) или детекторов ионов (электронные умножители, электрометры и др.);

4) обработки полученного электрического сигнала при помощи электронных устройств для получения эффективного отношения сигнал/шум и сигнала, который можно обработать с использованием программного обеспечения;

5) преобразования электрического сигнала в аналитическую информацию за счет программного обеспечения (качественный анализ, использование статистической обработки данных для построения градуировочных графиков, расчета пределов обнаружения, воспроизводимости, неопределенности и т. д.);

6) редактирования аналитической информации с использованием компьютера: составление отчета, накопление, хранение информации и ее систематизация и т. п.

Спектр доступных приборов, предназначенных для осуществления того или иного метода контроля, уже в настоящее время достаточно широк. Можно смело прогнозировать расширение в ближайшее время приборного рынка как за счет многофункциональных универсальных приборов, так и за счет специализированных приборов, которые необходимы для проведения серийных рутинных анализов узкого круга объектов. При выборе приборного оснащения следует руководствоваться характеристиками приборов в двух аспектах – с точки зрения удобства их эксплуатации и с точки зрения экономичности.

Высокие эксплуатационные характеристики приборов обеспечивают:

– простота эксплуатации и технического обслуживания;

– возможность использования проб любого типа, находящихся в любом агрегатном состоянии;

– небольшой расход проб;

– возможность автоматизации измерений и обработки получаемой информации;

– небольшие размеры.

Как высокоэкономичные характеризуются приборы, имеющие:

– высокую производительность;

– низкую стоимость;

– высокую безопасность при эксплуатации;

– низкие затраты на эксплуатацию и техническое обслуживание.

Таким образом данное учебного пособия позволит читателям овладеть основами методов, уже в настоящее время широко используемых в заводских, испытательных и исследовательских лабораториях для контроля качества сырья, готовой продукции и других объектов окружающей среды или очень перспективных для такого применения.