Аналитическая химия в автоматизации контроля

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]

Сегодняшний день аналитической химии характеризуется многими изменениями расширяется арсенал методов анализа, особенно в сторону физических и биологических автоматизация и математизация анализа создание приемов и средств локального, неразрушающего, дистанционного, непрерывного анализа подход к решению задач о формах существования компонентов в анализируемых пробах появление новых возможностей для повышения чувствительности, точности и экспрессности анализа дальнейшее расширение круга анализируемых объектов. Широко используют теперь компьютеры, многое делают лазеры, появились лабораторные роботы значительно поднялась роль аналитического контроля, особенно объектов окружающей нас среды. [c.20]

Тщательный анализ и контроль сырья, промежуточных и конечных продуктов производства, создание точнейших приборов для автоматизации производственных процессов — вот задачи, которые призвана решать аналитическая химия на основе новейших физических и химических методов. Об одном из таких методов —о хроматографии — пишет крупнейший специалист в этой области А. А. Жуховицкий, доктор химических наук, заведующий кафедрой физической химии в Институте стали и сплавов. Его основные работы посвящены вопросам поверхностных явлений, теории растворов, теории газовой хроматографии, применению меченых атомов в химии. [c.7]

Книга рассчитана на химиков-аналитиков, занимающихся проблемами автоматизация методов аналитической химии и контроля производства. Она будет полезна аспирантам и сту-дентам- дипломникам, специализирующимся в области аналитической химии. [c.2]

Книга посвящена основам автоматизации химического (объемного и кулонометрического) анализа, в ней описано применение различных приборов (титрующих анализаторов жидкости) в аналитической химии и в промышленном контроле технологических процессов. [c.2]

Динамика и огромные масштабы современного промышленного производства заставляют создавать быстрые экспресс-методы анализа дл эффективного контроля и своевременной коррекции производственного процесса в таких важных хозяйственных областях, как металлургия или химическая промышленность. В связи с этим для развития аналитической химии первостепенное значение приобретает автоматизация аналитических методов, поскольку она обеспечивает быстроту и низкую себестоимость анализов. Последняя очень важна в случае массовых анализов, при геологических исследованиях или аналитическом контроле крупнотоннажного непрерывного производства. Для характеристики крупного место- [c.8]

Газовая хроматография в настоящее время является одной из самых интенсивно развивающихся областей аналитической химии. Этот метод прочно вошел в практику не только научных исследований по химии и нефтехимии, биологии, медицине, но и в заводской контроль химической, нефтехимической, нефтеперерабатывающей и газовой промышленности. Газовую хроматографию все шире применяют для автоматизации технологических процессов. Этот метод может быть применен для определения различных физико-химических характеристик и зависимостей поверхности адсорбентов, катализаторов и полимеров, молекулярных масс, элементного состава различных соединений, констант химических реакций и др. [c.3]

В истории науки немало случаев, когда фундаментальные открытия, опережая свое время, по тем или иным причинам оставались долгое время почти неизвестными современникам и только спустя много лет, благодаря работам других ученых, становились известными и получали широкое практическое применение. Так было с открытием явления хроматографии, сделанным в начале нашего столетия русским ученым Михаилом Семеновичем Цветом. Открытие хроматографии позволило су-ш ественно расширить использование сорбционных явлений, оказало и оказывает исключительно важное влияние на развитие аналитической химии сложных смесей, в том числе природных вещ,еств, поставило на совершенно новую основу контроль, регулирование и автоматизацию в химической технологии, позволило осуществить ряд эффективных процессов очистки и получения чистых веществ, послужило основой развития одного из наиболее эффективных инструментальных методов исследования и анализа — метода хроматографии. [c.9]

Газовая хроматография — один из наиболее перспективных физико-химических методов исследования, бурно развивающийся в настоящее время. Создание и успешная разработка различных вариантов газовой хроматографии привели к перевороту в области аналитического контроля и автоматизации производственных процессов нефтяной, химической и других отраслей промышленности, а также в практике научной работы. Газовая хроматография позволяет исследователю быстро и эффективно решать такие задачи, которые ранее казались неразрешимыми или требовали огромных затрат труда и времени. Число публикаций, посвященных теоретическим основам и практическому применению газовой хроматографии, превысило 50 ООО, причем преобладающая часть этих работ относится к последним 25—30 годам. Из общего числа публикаций по аналитической химии газов и органических соединений, появляющихся в последние годы, около половины посвящено хроматографическим методам, из них около четверти — газовой хроматографии. [c.13]

С появлением газовой хроматографии произошли коренные преобразования в аналитической химии, техническом, биохимическом, санитарно-химическом анализе и совершенно изменилась методология исследовательских работ, особенно в области органической химии. Труднейшие задачи определения ничтожно малых количеств веществ, не обладающих специфическими реакциями, установления индивидуального состава смесей многих десятков и сотен компонентов с близкими свойствами — задачи, постановка и практическое разрешение которых еще недавно казались совершенно нереальными, получили блестящее решение средствами газовой хроматографии. При этом открылись невиданные ранее перспективы автоматизации контроля и управления технологическими процессами, обусловленные резким сокращением продолжительности анализов, возможностью их автоматической обработки и интерпретации. Производство аппаратуры для газовой хроматографии стало самостоятельной и весьма важной отраслью приборостроения, на которой специализируются десятки фирм и конструкторских бюро. [c.3]

Автоматизация химического анализа жидких проб позволяет решить важнейшие задачи аналитической химии по повышению производительности труда и экономичности контроля технологических процессов. Непрерывный контроль за содержанием отдельных компонентов природных вод, воздуха, сточных вод и газовых выбросов в атмосферу должен стать непременным условием осуществления программы охраны окружающей среды. Большой набор ионоселективных электродов, предлагаемый для потенциометрического анализа отечественной и зарубежной промышленностью, тщательное и разностороннее изучение меха- [c.163]

Одним из основных направлений в аналитической химии в последние годы становится автоматизация контроля и определения содержания различных газообразных веществ в атмосфере, поэтому целесообразно описать анализ газов в отдельной главе. Газоанализаторы на основе электроаналитических методов должны обладать быстродействием, высокой точностью, стабильностью показаний, компактностью, высокой степенью автоматизации при простоте обслуживания и надежности. [c.84]

Актуальной задачей современной аналитической химии является разработка высокочувствительных методов контроля, удовлетворяющих самым жестким требованиям по широте использования, точности и экспрессности. Многие из этих задач решаются привлечением в аналитическую химию различных физических эффектов твердого тела, которые дают возможность создавать так называемые неселективные методы, позволяющие оценить качество вещества по одному или нескольким основным показателям, осуществить автоматизацию проведения эксперимента и обработку получаемых результатов. [c.45]

Первая реакция, естественно, привела к выбору методов, удовлетворяющих новым требованиям, из классических, уже имеющихся методов анализа. Наряду с этим стали разрабатываться и принципиально новые. Расширение области применения автоанализаторов обусловило создание автономных, дистанционных, миниатюрных и селективных датчиков состава, для обозначения которых в современной научной литературе часто используют термин химический сенсор или просто сенйор. Появление таких терминов, как промышленная аналитическая химия, сенсор, сенсорный анализ, и нечеткость их определений говорят о формировании новой области аналитической химии, новой области знания, ранее не отраженной в понятиях, не зафиксированной отдельным словом. Развитие этой области обусловлено новыми задачами аналитической химии, задачами контроля окружающей среды, автоматизации химических и биотехнологических производств. [c.18]

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]

Как уже было отмечено, одной из важнейших тенденций развития аналитической службы производств основной химической промышленности является автоматизация аналитического контроля. Автоматические анализаторы химического состава различных объектов широко используют в современном производстве. Это автоматические промышленные хроматографы, спектрометры, приборы, работающие на электрохимических принципах, различные сенсорные устройства. Автоматические анализаторы химического состава являются важнейшими элементами АСУ ТП. Как отметил академик Ю.А. Золотов в Очерках аналитической химии ...Непрерывный аналитический контроль должен стать главной формой применения достижений аналитической химии в промышленности. Внедрение такого контроля приведет к сокращению объема работ по эпизодическому лабораторному контролю, которым занято множество лаборантов . Внедрение автоматических анализаторов в технологические процессы уменьшает вклад химика-аналитика в получение первичной информации о химическом составе технологических продуктов в производственных подразделениях, но значительно увеличивает его вклад в метрологическое обеспечение измерений. [c.11]

Химический анализ незаменим при исследовании полезных ископаемых, которые являются основным сырьем для многих отраслей промышленности. При исследовании руд необходимо определить не только содержание основных компонентов, но также малых количеств примесей (мышьяка, фосфора и др.), пути их переработки. Ко многим веществам производство предъявляет очень высокие требования чистоты, т. е. отсутствие следов примесей. Необходимость таких сложных исследований стимулировало развитие теории и методов аналитической химии. Ускорение темпов производства также вызывает необходимость разработки новых методов анализа, так как такие количественные химические анализы являются основой контроля химических процессов. Нельзя не отметить роль аналитической химии в связи с внедрением автоматизации в химическую промышленность, что заставляет разрабатывать новые методы экспресс-анализов. [c.5]

НЫХ методов анализа (например, применение фотоэлектрических фотометров, рН-метров). В ходе управления процессами обогащения угля и переработки нефти использовали в основном данные анализа, характеризующие анализируемую пробу в целом, например температуру затвердевания или температуру вспышки, предел воспламеняемости или данные об отношении анализируемой пробы к действию раствора перманганата калия. Определение ряда таких характеристик, например определение плотности и давления паров, определение вязкости или снятие кривых разгонки, можно осуществлять при помощи приборов. Указанные методы анализа важны для контроля качества веществ, но они не соответствуют современному уровню исследований и контроля производства, а также не способствуют прогрессу в этих областях. Развитие аналитической химии происходит в направлении внедрения физико-химических методов анализа или методов, использующих специфичные свойства веществ, при этом на первый план выдвигаются методы газовой хроматографии. В связи с этим на примере развития газовой хроматографии можно проследить тенденции развития аналитической химии в целом. Метод газовой хроматографии известен с 1952 г., в 1954 г. появились первые производственные образцы газовых хроматографов, а уже в 1967 г. четвертая часть всех анализов, проводимых на нефтеперерабатывающих заводах США, осуществлялась методом газовой хроматографии (А.1.13]. К 1968 г, было выпущено свыше 100 ООО газовых хроматографов [А.1.14], и лишь небольшую часть из них применяли для промышленного контроля. Газовые хроматографы были снабжены детекторами разных типов в зависимости от специфических свойств анализируемого вещества, его количества и молекулярного веса, позволяющими провести определение вещества при его содержании от 10 до 100% (в случае определения летучих неразлагающихся веществ в газах — при содержании 10- %). К подбору наполнителя для колонок при разделении различных веществ подходили эмпирически. В 1969 г. появились газовые хроматографы, которые наряду с различными механическими приспособлениями содержали элементы автоматики. Для расчета результатов анализа по данным хроматографии и в лаборатории и в ходе контроля и управления процессом применяли цифровые вычислительные машины в разомкнутом контуре. В настоящее время эти машины вытесняются цифровыми вычислительными машинами в замкнутом контуре. При этом большие вычислительные машины со сложным оборудованием можно заменить небольшими. В будущем результаты анализа можно будет получать гораздо быстрее. Методы газовой хроматографии в дальнейшем вытеснят и другие методы анализа мокрым путем и внесут значительный вклад в автоматизацию процессов аналитического контроля. Внедрение техники и автоматизации в методы аналитической химии будет способствовать увеличению числа специалистов с высшим и средним специальным образованием, работающих в области аналитической химии. В настоящее время деятельность химиков-аналитиков выглядит совершенно иначе. Химик-аналитик должен обладать специальными знаниями в области химии, физики, математики и техники, а также желательно и в области биологии и медицины. Все это необходимо учесть при подготовке и повышении квалификации химиков-аналитиков, лаборантов и обслуживающего пс[)сонала. [c.438]

При написании книги принималось во внимание, что учащиеся предварительно изучили физическую химию, теоретическую электрохимию, процессы и аппараты. Учитывалось также, что по вопросам техники безопасности, автоматизации химических производств и методам аналитического контроля читаются специальные курсы по отдельным программам. [c.3]

Достижения в создании предельно чистых материалов и прогресс химии вообще невозможны без успехов химии аналитической. Тончайший анализ сложных смесей, определение ничтожных количеств примесей — все это требует новых методов анализа. Взаимодействие агрессивных веществ ставит проблемы бесконтактного, дистанционного анализа. Непрерывный анализ и контроль необходимы при автоматизации производства. [c.52]

Методы абсорбционной спектроскопии ввиду их большой чувствительности и избирательности широко применяются при решении многих задач аналитической химии. Эти методы используют при контроле производства и анализе готовой продукции ряда отраслей промышленности химической, металлургической, металлообрабагы-ваюш,ей, в почвенном, биохимическом анализе, а также для определения малых и ультрамалых количеств примесей в веществах особой чистоты (10 —10" %). Для определения больших количеств веществ с точностью, не уступающей гравиметрическим и тит-риметрическим методам, а также при анализе многокомпонентных систем применяют различные варианты дифференциальной спектро-фотометрии. При автоматизации контроля производства рационально использовать метод спектрофотометрического титрования. Методы абсорбционной спектроскопии остаются труднозаменимыми при анализе объектов, содержащих ядовитые летучие соединения, что делает ограниченным применение атомно-абсорбционного метода и методов эмиссионной спектроскопии. Особенно большое значение имеют методы абсорбционной спектроскопии для исследования процессов комплексообразования и получения количественных характеристик комплексных соединений. [c.3]

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]

Расходы на контроль качества термореактивных смол очень велики, поэтому кроме основных требований к аналитической процедуре— воспроизводимость, точность н чувствительность — все большее значение приобретает экономичность метода, определяемая, в первую очередь, степенью автоматизации соответствующего оборудования. Сегодня в аналитической химии фенольных смол все шире используют фнзнко-химическне методы исследований гель-проникающую хроматографию (ГПХ), газовую хроматографию (ГХ), жидкостную хроматографию высокого разрешения (ЖХВР) в сочетании с системами обработки информации на ЭВМ. [c.92]

Вообще амперометрическое титрование может оказать существенную помощь при решении основных задач современной аналитической химии. Хорошо известно, что развитие науки и техники требует дальнейшего совершенствования методов анализа и что важнейшими задачами являются сейчас следующие определение малых количеств (порядка тысячных и десятитысячных долей процента) всех элементов селективное определение этих элементов в комплексных рудах и в различных продуктах производства металлургических предприятий, в том числе в чистых и сверхчистых металлах автоматизация химико-аналитического контроля производства на предприятиях черной И цветной металлургии. При решении такцх проблем придется в некоторых случаях жертвовать быстротой выполнения анализа ради достижения более высокой точности и избирательности определения. Исходя из теоретических и практических особенностей и преимуществ амперометрического титрования, можно не сомневаться в том, что оно окажется во многих случаях одним из удобных методов для решения указанных задач. [c.25]

Требования к чистоте непрерывно возрастают. Атомная техника в свое время поставила перед наукой задачу создания веществ и материалов, содержащих ие более тысячной доли процента примесей. Электронная техника увеличила эти требования до миллионных долей. В настоящее время для передачи информации с хгомощью волоконной оптики необходимы стекла с содержанием ун е не более миллиардных долей процента примесей. Задачи получения чистых и сверхчистых веществ требуют решения большого комплекса вопросов, связанных с контролом воздуха, подбором материалов, методов очистки и методов и приборов для анализа микропримесей. Именно таким путем, как показывают работы Г. Г. Девятых, можно успешно получать вещества с заданной степенью чистоты. Эти работы невозможны без прогресса аналитической химии, которая прочно становится на фундамент инструментальных методов, использующих сложнейшие приборы высокой точности. Примепепие агрессивных веществ и сред ставит проблемы бесконтактного, дистанциопно1 о анализа. При автоматизации производства необходимы непрерывный анализ и контроль. [c.74]

Автоматизация контроля качества поверхностных природных вод. Страдомский В. В., Белоусов А. П. Методы анализа природных и сточных вод (Проблемы аналитической химии, т. V). М., Наука , 1977, стр. 38. [c.259]

Спектры поглощения и спектры люминесценции в видимой и УФ областях позволяют изучать основное и возбужденные электронные состояния молекул и переходы между ними. Эти спектры используются для идентификации соединений, определения их структуры, они дают также информацию о распределении электронной плотности в молекуле и ее изменениях. Эти данные являются опорными для теоретической химии и квантово-химических расчетов. Абсорбционная и люминесцентная спектроскопия широко применяются как высокочувствительные аналитические методы, особенно при исследовании растворов, они могут успешно служить для автоматизации контроля и упразления производственными процессами в химической и других отраслях промышленности. [c.293]

В последние несколько десятилетий автоматизация методов аналитической химии превратилась в основную тенденцию ее развития В 0 всех аспектах - научном и прикладных. Автоматизация химико-аналитических процессов - это доступное и эффективное средство повышения производительности труда химика-аналитика на всех стащях отбор, транспортировка, преобразование, утилизация проб, измерение параметров преобразованной пробы, а также стабилизация и (или) измерение параметров отбора и преобразования, обработка измерительной информации. Она позволяет своевременно обеспечивать информацией высокой точности и надежности промышленность, науку, здравоохранение и другие области человеческой деятельности. С другой стороны, разработка и внедрение современных спектроскопических, радиохимических, кинетических, электрохимических и других методов определения, а также методов разделения смесей, контроля состава веществ в потоке (без отбора проб) с использованием полученных сигналов в схемах управления технологическими процессами невозможны без применения автоматизированных технических средств, включая вычислительную технику. [c.5]

Труды, обобщающие опыт лабораторной автоматизации, появились лишь в последние годьи Руководство по аналитической химии, вышедшее в переводе с немедкого языка в 1975 г., содержит специальный раздел по автоматизации аналитического контроля. В монографии Ю.С. Ляликова и др. , посвященной автоматизации и механизации в химической лаборатории, особое внимание уделено механизации и автоматизации пробоотбора. [c.6]

Развитие производства аналитических реактивов определяется основными целями аналитической химии - обеспечение точности анализа, его высокой чувствительности, селективности, экспресснос-ти, возможности проведения анализа микрообъектов, локального (в точке и на поверхности), без разрушения образца и на расстоянии от него, а также автоматизации однотипных серийных анализов. Наибольшее влияние на развитие их производства оказывают резкое увеличение масштабов аналитического контроля отходов производства, широкое распространение инструментальной аналитической техники, рост диагностических и биохимических, а также космических исследований [97]. Аналитические реактивы разделяют обычно на две группы [c.84]

В книге рассматриваются общие вопросы изотопии химических элементов, важнейшие свойства стабильных и радиоактивных изотопов и их соединений, основные типы радиоактивного распада, методы работы с радиоактивными и стабильными изотопами. Основное место в книге уделено вопросам применения стабильных и радиоактивных, изотопов в химических исследованиях и в химической промышленностн. Рассматриваются возможности н границы применения метода меченых атомов, применение изотопов в аналитической и физической химии. Излагаются основы радиационной химии и возможности радиационно-химических методов синтеза. Отдельная глава книги посвящена применению изотопов для разработки технологии промышленных операций и автоматизации методов контроля производства в химической промышленности. [c.3]

Справочник химика 21

Химия и химическая технология