ПРОТО́ЧНО-ИНЖЕКЦИО́ННЫЙ ХИМИ́ЧЕСКИЙ АНА́ЛИЗ

ПРОТО́ЧНО-ИНЖЕКЦИО́ННЫЙ ХИ­МИ́­ЧЕ­СКИЙ АНА́ЛИЗ (ПИА), раз­но­вид­ность хи­ми­че­ско­го ана­ли­за, вы­пол­няе­мо­го в спе­ци­аль­но ор­га­ни­зо­ван­ном не­пре­рыв­ном по­то­ке жид­ко­сти в ав­то­ма­ти­зир. ре­жи­ме. Ме­то­до­ло­гия ПИА ба­зи­ру­ет­ся на сле­дую­щих осн. прин­ци­пах: вве­де­ние дис­крет­ных мик­ро­объ­ё­мов про­бы (реа­ген­та) в ла­ми­нар­ный по­ток но­си­те­ля (ре­аген­та); фи­зи­ко-хи­мич. пре­об­ра­зо­ва­ния про­бы в гид­ро­ди­на­мич. ре­жи­ме; стро­гий кон­троль гео­мет­рии по­то­ка и вре­ме­ни пре­бы­ва­ния ин­жек­ти­ро­ван­ной зо­ны от точ­ки вво­да до де­тек­то­ра; не­пре­рыв­ная ре­ги­ст­ра­ция сиг­на­ла де­тек­то­ра во вре­ме­ни.

Впер­вые идею соз­да­ния ПИА вы­ска­за­ли венг. хи­ми­ки Г. Надь, Э. Пун­гор и Д. Фехер в 1970. В 1974 чеш. хи­мик Я. Ру­жич­ка и дат. фи­зи­ко­хи­мик Э. Хан­сен раз­ра­бо­та­ли осн. по­ло­же­ния ПИА, а в 1992 они же пред­ло­жи­ли пол­но­стью ав­то­ма­тич. вер­сии ПИА (Sequential In­jection Analysis, Bead Injection Analy­sis, Sequential Injection Chromatography, вклю­чая сис­те­мы ти­па «Lab-on-valve»).

Схематическое изображение проточно-инжекционной системы с объёмной химической реакцией (а) и основные стадии ПИА (б).

Ана­лиз в про­точ­но-ин­жекц. сис­те­ме сво­дит­ся к не­пре­рыв­но­му из­ме­ре­нию к.-л. фи­зич. ве­ли­чи­ны, функ­цио­наль­но свя­зан­ной с кон­цен­тра­ци­ей оп­ре­де­ляе­мо­го ве­ще­ст­ва (ри­су­нок). Вы­бор схе­мы и па­ра­мет­ров про­точ­но-ин­жекц. сис­те­мы оп­ре­де­ля­ет­ся спе­ци­фи­кой ана­ли­тич. за­да­чи и ха­рак­те­ри­сти­ка­ми де­тек­то­ра. Не­ред­ко в та­кую сис­те­му вво­дят­ся вспо­мо­гат. уст­рой­ст­ва для раз­бав­ле­ния про­бы, раз­де­ле­ния и/или кон­цен­три­ро­ва­ния ве­ществ. Ре­ги­ст­ри­руе­мый сиг­нал име­ет фор­му пи­ка, ха­рак­те­ри­сти­ки ко­то­ро­го за­ви­сят от па­ра­мет­ров двух ти­пов. Пер­вый тип – ра­бо­чие па­ра­мет­ры: объ­ём про­бы, ско­ро­сти по­то­ков, дли­на и диа­метр мик­ро­тру­бо­про­во­да, тем­пе­ра­ту­ра и т. д. Вто­рой тип – ре­зуль­ти­рую­щие па­ра­мет­ры: кон­цен­трац. гра­ди­ент реа­ги­рую­щих ве­ществ, про­дол­жи­тель­ность хи­мич. взаи­мо­дей­ст­вий, вре­мя пре­бы­ва­ния про­бы в сис­те­ме и кон­так­та с де­тек­то­ром.

Прин­цип стро­го­го по­сто­ян­ст­ва всех па­ра­мет­ров про­точ­но-ин­жекц. сис­те­мы по­зво­ля­ет дос­тичь вы­со­кой вос­про­из­во­ди­мо­сти ре­зуль­та­тов из­ме­ре­ний. Осн. дос­то­ин­ст­ва ПИА: вы­со­кая про­из­во­ди­тель­ность (до 360 оп­ре­де­ле­ний в час); эко­но­мия тру­до­вых за­трат и реа­ген­тов; воз­мож­ность ис­поль­зо­ва­ния не­ус­той­чи­вых со­еди­не­ний, а так­же ток­сич­ных ве­ществ, т. к. ана­лиз про­во­дят в за­кры­той сис­те­ме; лёг­кость за­ме­ны од­но­го де­тек­то­ра дру­гим.

ПИА при­ме­ня­ют при управ­ле­нии тех­но­ло­гич. про­цес­са­ми, для про­ве­де­ния ав­то­ма­ти­зир. се­рий­ных оп­ре­де­ле­ний не­ор­га­нич. и ор­га­нич. ве­ществ. Объ­ек­та­ми ана­ли­за мо­гут быть пи­ще­вые про­дук­ты, ле­кар­ст­вен­ные пре­па­ра­ты, при­род­ные и тех­но­ло­гич. во­ды, поч­вы, рас­те­ния и т. д.