Точный и быстрый хроматографический анализатор универсального применения

26 ноября 2016

Исследование материалов, находящихся в атмосфере, грунте и воде, на химический состав чаще всего выполняется газовыми хроматографическими анализаторами – крупногабаритными и массивными измерительными агрегатами. Длительность одного измерения может превышать 1 час. Поэтому и применение эти приборы нашли в основном в структуре промышленных предприятий. Для случаев, когда требуется мобильность измерительного инструмента и высокая скорость обработки им сигналов, ученые из НИИ им. Королева (Самара) спроектировали и изготовили уникальный анализатор. В работе над созданием этого прибора приняли участие представители нескольких университетских кафедр.

Функционал мобильного газового хроматографа обеспечивает за несколько минут получение количественно-качественных параметров:

  • атмосферы,
  • нефти,
  • газа,
  • выдыхаемого человеком воздуха (определение биомаркеров).

Геометрические и весовые характеристики прибора эквивалентны небольшому ноутбуку, что удобно для переноски. А наличие встроенного модуля беспроводной передачи информации позволяет организовать дистанционную контрольно-управляющую взаимосвязь между микрохроматографом и вычислительным оборудованием.

Компактность и легковесность прибора были достигнуты благодаря организации производства модульных блоков для хроматографов в НИИ. Основой каждого такого модуля является плоские пластинчатые формы из специальных материалов.

Анализ исследуемых сложных смесей в микрохроматографе осуществляется в хроматографических микроканалах. Такая микрофлюидная система обеспечивает динамические условия при выполнении анализа, чем и достигаются основные преимущества устройства – небольшой размер, легкий вес и быстрота работы.

Весь комплекс необходимого тестирования микрохроматограф успешно прошел, патент на него разработчиками оформлен и получена аттестация в ВНИИМ им.Менделеева.

Опытно-промышленная производственная линия по его выпуску организована при поддержке Самарского университета. Импортными компонентами в мобильном хроматографе являются лишь микросхемы и газовые микроклапаны. Остальные детали и узлы уже производятся в ВУЗе.

Стоимость прибора от самарских ученых на 50% меньше, чем у стационарных моделей с аналогичными характеристиками.

Тестовые практические испытания прибора проводились:

  • во время экологических исследований участков с опасными промышленными и производственными условиями;
  • при технологическом анализе нефте- и газопродуктов (выполняется при контроле и поддержании их необходимого уровня качества);
  • при археологических мероприятиях;
  • в криминалистике.

Технология самарских ученых заинтересовала и их иностранных коллег. В частности, интерес к гибридной микрофлюидной установке проявили немецкие химики, работающие над созданием катализаторов, обеспечивающих синтез моторного топлива из нефтепродуктов. Руководитель этого проекта, профессор Ф. Ресснер, отметил перспективность применения микрохроматографа при проведении исследовательских изысканий в процессе разработки катализатора. В качестве основных задач, которые поможет решить прибор, Ресснер выделил:

  • оперативное получение результата по комплексу показателей, характеризующих катализатор до и после его использования;
  • оценку длительности эффективного функционирования катализатора;
  • повышение уровня производственного выхода готовой продукции требуемого качества.