Автоматизация аналитических методик

Несомненно, что в настоящее время значение и роль аналитической химии и химического анализа резко возросли. Это вызвано насущными потребностями эпохи НТР и опережающим развитием электронной, космической, атомной промышленности, прогрессирующим ростом значимости экологических, биотехнологических, фармакологических, токсикологических и других актуальных исследований. Эти отрасли науки и техники требуют от аналитической химии надежной и оперативной информации о составе и содержании самых разнообразных объектов. При этом требования к качеству анализов и соответственно к характеристикам методов анализа становятся все более жесткими. Это относится к таким метрологическим характеристикам методик анализа, как правильность, воспроизводимость, предел обнаружения, селективность, а также и к техническим характеристикам возможности автоматизации, дистанционного контроля, экспрессности, энергоемкости и т. д. В монографии Ю. А. Золотова Очерки аналитической химии приведены данные, согласно которым с 1960 по 1970 гг. регламентированный предел обнаружения примесей в чистых металлах снизился от 10- до 10- %, т. е. на два порядка. За этот же период относительная погрешность определения макрокомпонентов снизилась в 2—5 раз. Повышенные требования к метрологическим характеристикам анализа в значительной мере были обусловлены не столько специфическими особенностями методов анализа и аналитических приборов, сколько спецификой объектов и задач (общий, локальный, дистанционный анализ). Отсюда вытекает настоятельная необходимость уметь четко и по возможности однозначно согласовывать требования, предъявляемые заказчиком К качеству выполняемого анализа, с реальными возможностями отдельных методов, приборов, объемом пробы, временем анализа [c.8]

После того как программы написаны (в машинных кодах или с помощью системы автоматизации программирования [24, 25] на ассемблере или Бейсике), их можно загрузить в соответствующий кристалл памяти и затем выполнять на процессоре, решая различные прикладные задачи управления процессами, регистрации данных или автоматизации. Микропроцессоры, встроенные в прибор, облегчают работу на приборах и их обслуживание. Для управления рабочими параметрами прибора и нахождения причин возникающих неисправностей можно разработать модули. Для того чтобы сделать приборы более умными , к ним подсоединяют память, которая позволяет хранить подробное описание условий анализа и аналитических методик. В простейшем случае (рис. 4.18) —это двухкристальная система, состоящая из центрального процессора S /MP и вспомогательного кристалла памяти. [c.165]

Введение автоматизации в лаборатории, ориентированной на обычные ручные аналитические методики, не может проходить без проблем, в частности, связанных с управлением. Мно- [c.330]

Практическое осуществление автоматизации аналитического метода включает несколько вполне определенных этапов (табл. 8.2). Если предпринимается попытка автоматизировать отдельную аналитическую методику в конкретной лаборатории, то прежде всего следует решить, какого типа автоматизация возможна в данном случае. Многие стандартные аналитические методики в том виде, в котором они применяются в лаборатории, не поддаются непосредственной механизации или автоматизации. В такой ситуации может потребоваться новый аналити- [c.331]

Эта глава посвящена основным концепциям механизации и автоматизации. В ней рассмотрены различные способы автоматизации в аналитической лаборатории, в том числе автоматизация отдельных экспериментов и аналитических методик, автоматизация процесса обработки записей, связанная с ведением договоров и соблюдением законов, и методы, необходимые для обеспечения полной лабораторной автоматизации и возможной интеграции лабораторной системы в более сложную систему управления информацией. [c.363]

В методическом аспекте внедрение в аналитический контроль автоматизации на основе принципиально новых методов и методик, устанавливающих зависимость между составом и измеримыми свойствами химических систем без их измерения (например, физико-химический анализ, лазерная, электронная, полупроводниковая техника). [c.6]

Развитие автоматизации измерений, а также расширение технических возможностей современной исследовательской аппаратуры нередко заслоняют главное исследовательская работа - это творческий процесс, в котором всегда есть элементы нового и нестандартного. Даже в обыденной работе по выполнению стандартизованных измерений всегда встречаются непредвиденные элементы. Иногда они приводят не только к необходимости совершенствования имеющихся методик, но и к созданию новых. Часто это связано с изготовлением приставок, модернизацией аппаратуры, переделкой и созданием новых узлов и схем, выводом аппаратуры на новые режимы и т.д. Сокращение за счет автоматизации количества выполняемых рутинных операций позволяет сосредоточиться на проблемных вопросах, дает возможность исследователю совместить несколько функций, ранее выполняемых несколькими специалистами. Расширяется число контрольных, логических и управленческих функций, связанных с принятием ответственных решений, с обслуживанием информационно-вычислительной техники и компьютеризированных аналитических приборов. [c.12]

Изложены основы и показано практическое приложение одного из современных физико-химических. .методов анализа, обладающего рядом существенных 1,1 преимуществ перед другими методами аналитической химии (возможность выполнения анализа без применения титрованных растворов и без предварительной калибровки приборов, падежное определение широкого интервала концентраций соединений различных классов, простота получения нестойких и трудно стандартизируемых титрантов, легкость автоматизации и дистанционного проведения анализа и др.)- Описана обычно применяемая аппаратура, доступная любой химической лаборатории, и даны методики определения разнообразных соединений. Приведен большой список литературы (до 1962 г.) по практическому использованию рассмотренного метода. [c.2]

Обычно по мере развития той или иной методики-измерений степень ее автоматизации возрастает постепенно (последовательная автоматизация). Пути автоматизации измерений на примере получения аналитических данных поясняются классификационной схемой (рис. 18). Здесь по горизонтали отложена необходимая последовательность операций, а по вертикали— важнейшие этапы автоматизации, включая обычную (ручную), т. е. полностью неавтоматизированную систему измерения. Возникающая в итоге автоматизированная система сохраняет те же операции и ту же последовательность, т. е. ту же методическую структуру, что и ручная система. Это облегчает наладку, контроль и ремонт автоматизированной [c.143]

Обращает на себя внимание, что представленная на рис. 2 схема методики анализа совпадает с обычной схемой информационно-измерительной системы (ИИС), в которой блоки ИП — измерительные преобразователи. Различие между ИИС и методикой любого измерения заключается по сути в различии степени их автоматизации. Поэтому правомерна классификация методики (жестко регламентированного процесса) измерения как пусть особого, но средства измерения. Это позволяет щироко использовать опыт метрологии как науки при исследовании проблем точности результатов количественного анализа, т. е. в метрологии количественного анализа. В равной степени это же обстоятельство обогащает общую метрологию весьма разнообразным опытом достижения необходимой точности, накопленным в теории и практике аналитической химии. [c.18]

АГРОХИМИЧЕСКИЕ ЛАБОРАТОРИИ. Разделяются на исследовательские, находящиеся в институтах и на опытных станциях и изучающие научные проблемы агрохимии, вопросы применения удобрений и разрабатывающие методику работы у ч е б-н ы е, находящиеся в с.-х. вузах и техникумах и используемые для обучения агрохимическил анализам, и производственные. Производственные А. л. проводят анализы почв для определения потребности хозяйств в удобрениях и составления почвенно-агрохимических карт. Массовые анализы почв проводятся по строго стандартизированным методам, с широким использованием механизации и автоматизации аналитической работы. Оборудование производственной А. л. должно вкл ючать фотоколориметры и пламенные фотометры, приборы д.тя автоматизированного титрования растворов и электрометрического определения pH, взбалтывающие аппараты, приспособления для быстрого взятия павесок почв, мельницы для размола почв и взятия средних проб, помещения для хранения и сушки проб, для составления и хранения почвенно-агрохимических карт, а также оборудование и реактивы для анализа удобрений, почв и растений в целях установления потребности посевов в подкормках. Пропускная способность лаборатории должна быть около 1000 образцов в ден .. Л. л. могут выполнять и инспекторские функции по применению и хранению удобрений н по пропаганде агрохимических знаний. В СССР А. л. организуются при исследовательских институтах и областных опытных станциях и носят название зональных. Имеются А. л. и при отдельных передовых совхозах и колхозах. За рубежом хорошо оборудованные А. л. организованы в ГДР, Польше, Чехословакии, а также в Англин, ФРГ, США и в других странах, применяющи.х большие количества удобрений. [c.13]

Основные задачи аналитической химии, ее главные стремления нетрудно еще раз перечислить. Это обеспечение низкого предела обнаружения и высокой точности, избирательность, экспрессность, простота методов. Аналитическая химия призвана разрабатывать способы локального анализа, анализа без разрушения образца и на расстоянии. Важными тенденциями развития аналитической химии становятся также ее автоматизация и математизация, включая использование ЭВМ. При выполнении массовых анализов существенное значение приобретает экономичность методик анализа. [c.11]

В каждом случае возможны варианты проведенной методики главным образом из-за большого разнообразия исследуемых объектов. Применение ЭВМ допускает полную автоматизацию процесса обработки полученных данных с выдачей на выходе требуемой аналитической информации. [c.107]

В настоящее время количество методик по анализу водной среды очень велико. Намечается тенденция к упрощению и ускорению процедурной части анализов и автоматизации самих определений. Есть готовые и разрабатываются новые агрегаты аналитических приборов, смонтированных в одной установке, которые позволяют аналитику сразу на месте определить температуру водной среды, pH, электропроводность, содержание кислорода и др. [c.3]

Применительно к методам исследования лигроино-газойлевых фракций решение подобной задачи оказалось делом более трудным, но, как показал 30-летний опыт работы Американского нефтяного института по проблеме № 6, описанный Россини [19], в этом направлении удалось достигнуть многого. Да и трудно представить себе, как можно организовать слаженную работу нескольких десятков научных учреждений и заводских лабораторий по одной проблеме, объединенной общей программой исследований, если не будет достигнуто такое единство в формах и методах выполнения экспериментальных работ, в стандартизации методики и аппаратуры, особенно предназначенных для массовых и часто повторяющихся операций и контрольно-аналитических операций. Решение этой задачи позволяет осуществить автоматизацию управления многих процессов (перегонка, хроматография, титрование и т. д.). [c.398]

Фотометрические методы анализа применяют для определения элементов в широких пределах относительных содержаний от 100 до 10 %. При выборе и описании методов и методик определения содержаний указанного интервала наиболее общий интерес представляют метрологические (правильность, сходимость, воспроизводимость, чувствительность, предел обнаружения, нижняя граница определяемых содержаний) и аналитические (селективность, экспрессность) характеристики, доступность аппаратуры и возможность автоматизации метода анализа. [c.51]

Книга является обобщением исследований весьма перспективного направления аналитической химии — количественного анализа веществ в ближней инфракрасной области спектра. В ней изложены основы метода, приведены спектры поглощения и подробно описаны методики анализа ряда веществ в лабораторных и производственных условиях при автоматизации контроля технологических процессов. Показаны принципы построения и перспективы развития анализаторов состава веществ, предназначенных как для автоматизации технологически. процессов, так и для массовых лабораторных анализов. [c.2]

В брошюре приведены основы и показано практическое приложение современного физико-химического метода анализа, обладающего рядом существенных преимуществ перед другими методами аналитической химии (анализ без применения титрованных растворов и предварительной калибровки приборов, надежное определение широкого интервала концентраций различных органических и неорганических соединений,, легкость автоматизации, дистанционное проведение анализа и т. п.). Описана аппаратура, доступная любой химической лаборатории, и даны методики определения разнообразных соединений. [c.367]

В химической литературе есть описания многих удобных и полезных методик для извлечения ионов, мешающих количественному анализу, и для разделения катионов или анионов с помощью ионообменной хроматографии. Хотя эти методики часто уступают в скорости и в возможности автоматизации процесса современной аналитической хроматографии, они тем не менее эффективны и заслуживают внимания. Их следует опробовать, [c.10]

Некоторые интересные примеры автоматизации отдельных аналитических методик даны Добсоном [15] и Лафтом [16]. [c.337]

Фирма "Vi kers Ltd" разработала многоканальный анализатор Multi hannel 300, предназначенный прежде всего для детального анализа крови. Обычно анализатор имеет 6, В или 12 отдельных каналов. Возможны, однако, и другие варианты, поскольку после введения пробы каждый канал функционирует как отдельный блок. Анализатор разрабатывался для массовых анализов, проводимых, например, в больших больницах или институтах, занимающихся не только лечением пациентов, но и профилактической работой среди населения. Теоретически число каналов анализатора ограничивается несколькими факторами. Кроме частных ограничений, таких, как габариты, сложность и стоимость анализатора, имеются и другие ограничения, связанные с числом проб, которые могут быть отобраны из первоначальной пробы, и с числом аналитических методик, поддающихся полной автоматизации. За исключением центральной линии распределения проб, в анализаторе больше нет других общих устройств для проведения отдельных стадий анализа. Каждый канал имеет собственные блоки добавления реагентов и фотометрических измерений. Поскольку каждый канал может обрабатывать 300 проб в час, теоретически 12-каналь-ный анализатор каждый час может давать 3600 результатов анализа. Для сведения к минимуму больших эксплуатационных расходов в анализаторах этого типа особую важность приобретает надежность и воспроизводимость их отдельных компонентов. Достоинством этого многоканального подхода является то, что неисправность одного канала ограничивает работу только этого канала и не влияет на эффективность работы других каналов. [c.124]

Внедрение новейших достижений науки и техники в химическую промышленность становится возможным только через создание проекта производства. Проект химического производства или п.р едп рияти я — это комплекс технической документации, необходимой для строительства некоторого объекта химической промышленности, обеспечивающего выпуск в установленные сроки требуемой для народного хозяйства продукции задан ного объема и- определенного качества с наилучши.ми техникоэкономическими показателями при соблюдении требуемых санитарно-гигиенических условий труда на спроектированном объекте. В указанный комплекс технической документации входят пояснительные записки с принципиальными обоснованиями технологические и инженерно-технические расчеты чертежи и (или) макеты предназначенных к строительству оборудования и сооружений инструкции по монтажу, пуску и эксплуатации основного производственного и вспомогательного оборудования технологические регламенты и методика аналитического контроля производства сведения о поставке сырья и данные о себестоимости продукции информация о методах комплексной механизации и автоматизации всех технологических процессов, а также информация об организации труда, плане подготовки. кадр Ов и автоматизирова1вной системе управления производством сметы расходов на вое производственные, инженерно-технические, коммунальные и культурно-бытовые сооружения проектируемого объекта. [c.13]

Развитие классической аналитической химии шло в направлении разработки новых органических реагентов для селективного обнаружения и количественного определения элементов, совершенствования методик анализа и внедрения математических методов обработки результатов анализа. Начиная с середины прошлого века, сначала для целей идентификации, а затем и для количественных определений в аналитической химии стали использовать инструментальные методы анализа, обладающие преимуществами в чувствительности, скорости и точности выполнения анализа, необходимые в научных исследованиях и производственном контроле. Развитие инструментальных методов привело к появлению новых направлений (например, аналитическая биохимия, хроматография, радиоаналитическая химия и т. п.). В эпоху научно-технической революции появление принципиально новой методологии — моделирования, алгоритмизации, системного подхода — привело к перестройке и в аналитической химии, которую теперь квалифицируют как науку, занимающуюся получением информации о химическом составе вещественных систем. Полная химическая информация о качественном и количественном составе, получаемая в максимально короткие сроки на минимальном количестве исследуемого объекта, требуется практически во всех отраслях науки, техники и промышленности. Это стало возможным в результате развития в XX в. компьютерной техники и автоматизации производства. [c.6]

Есть аналитик-исследователь, призванный развивать аналитическую химию как науку. Его задача — прежде всего создавать, совершенствовать, теоретически обосновьшать методы анализа, придумывать, конструировать средства химического анализа, особенно аналитические приборы создавать аналитические реактивы и стандартные образцы, испытывать их, находить им рациональное применение. Аналитик-исследователь может заниматься общей методологией анализа и его теорией, работать в сфере автоматизации и математизации аналитической химии, разрабатывать принципы унификации и стандартизации методик. Наконец — и это едва ли не самое главное — он создает методики анализа различных объектов. [c.4]

Заключение. Так, в биохидмической лаборатории при помощи многочисленных разнообразных аналитических методов осуществляется анализ самых различных образцов. Обычно в связи с большим числом образцов, подлежащих анализу, наибольший интерес представляют методики, которые требуют мало времени и поддаются автоматизации. Часто эти методики предусматривают использование измерительных приборов различного типа, и при большом объеме работы наиболее предпочтительны такие приборы, которые передают результаты определений непосредственно в компьютерную систему. [c.32]

Цель любого аналитического метода заключается в получе-Бии наиболее убедительных ответов за возможно более короткий промежуток времени. Как будет отмечено ниже, компьютер часто может помочь сократить до минимума время, затрачиваемое на достижение результатов. Причем эта помощь может быть самой разнообразной. Например, компьютер может облегчить аналитику работу с литературой или посредством экспертной системы представить на выбор список возможных решений по определенной системе. Компьютер может служить в качестве большой электронной записной книжки , куда автоматически заносятся результаты измерений. Компьютер может выступать в роли сложного устройства, осуществляющего многократное воспроизведение результатов и выводов для просмотра. В то же время компьютер может эффективно использоваться для моделирования при разработке и оценке возможностей аналитических методов, что приводит к резкому снижению объема дорогостоящих предварительных экспериментов. Многие анализы должны проводиться в строго определенных условиях, и в этой ситуации компьютер позволит осуществлять строгий и оперативный контроль за теми важными параметрами, изменение которых в процессе проведения анализа пагубно скажется на конечных результатах. Кроме того, существует проблема автоматизации. Раз уж проведено усовершенствование методики, может возникнуть необходимость в ее автоматизации либо с целью применения ее для анализа большой партии образцов (например, при днснаисеризации), либо для использования в системе автоматического циклического контроля процессов в некоторых областях промышленного производства. Компьютер полезен аналитику при разработке и создании самой автоматизированной методики. [c.44]

По сравнению с автоматизацией методов анализа автоматизация процессов синтеза до сих пор мало продвинулась вперед, так что затраты времени и труда в этой области по-прежнему высоки. Если раньше на анализ требовалось гораздо больше времени, чем на синтез, то теперь в большинстве случаев соотношение изменилось на обратное. Введение компьютера открыло возможность систематически планировать методы синтеза, осуществляемые в лаборатории, и надежно ими управлять. Можно представить себе аналитическую систему, связанную с ЭВМ и реактором, в котором проводится синтез. Эта система (например, хроматограф или спектрометр) будет управлять параметрами реакции по пришщпу обратной связи. Таким образом, рабочая методика химика-синтетика в будущем может стать качественно новой. При этом нахождение новых путей получения уже известных веществ с учетом имеющихся в распоряжении сырьевых и энергетических ресурсов приобретет равные права с синтезом новых веществ. [c.120]